[發明專利]醫學圖像的配準

有效

• 申請號: 201480008133.1
• 申請日: 2014-10-14
• 公開（公告）號: CN105074775B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: S·卡布斯;H·魯佩茨霍芬;H·施米特
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G06T7/30
• 分類號: G06T7/30;A61B6/00;A61B5/055;G06T3/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李光穎;王英

技術領域

本發明涉及一種用于對目標的至少兩幅圖像(例如患者的身體的CT掃描和/或MRI掃描的兩幅圖像)的配準的方法和圖像處理設備。

背景技術

US2013/0182925A1公開了一種對圖像數據的第一集合與圖像數據的第二集合進行初始配準的方法。然后在自動或人工選擇的區域中執行對圖像的進一步配準。例如初始配準可以是自由形式的變換，而進一步的配準是剛性配準。在最終步驟中，初始配準和進一步的配準可以被合并。

US2005/065421A1公開了一種方法，在所述方法中，第一解剖結構圖像與第一功能圖像被共配準，并且在稍后的階段中采集到的第二解剖結構圖像與第二功能圖像被共配準。在第一解剖結構圖像和第二解剖結構圖像上執行全局、剛性配準。此外，在第一共配準的復合圖像數據集中識別感興趣體積(ROI)，并且在該ROI和經全局配準的圖像數據集內的對應ROI上執行局部、非剛性配準。

WO2007/066294A2公開了一種流程，在所述流程中，在醫學介入期間，第一圖像與第二圖像的若干配準被顯示在顯示器上。然后醫生可以視覺地選擇所述配準中的一個用于后續使用。

WO20121025855A1公開了對解剖結構圖像與發射圖像的配準。在一個實施例中，全局剛性配準之后跟隨有對感興趣區域的局部非剛性配準。

發明內容

鑒于以上內容，期望具有允許經改進的圖像配準的手段。

該目的是通過根據權利要求1所述的圖像處理設備、根據權利要求2所述的方法、以及根據權利要求3所述的醫學成像裝置來實現的。在從屬權利要求中公開了優選實施例。

根據第一方面，本發明的實施例涉及一種可以對目標的至少兩幅圖像進行配準的圖像處理設備，所述設備包括以下部件：

-第一模塊，其在以下被稱為“全局配準模塊”并且用于利用第一參數向量使用給定的配準算法來運行對所述至少兩幅圖像的配準(被稱為“全局配準”)。

-第二模塊，其在以下被稱為“選擇模塊”并且用于選擇所述圖像中的被稱為“ROI”的給定的感興趣區域。

-第三模塊，其在以下被稱為“局部配準模塊”并且用于利用不同于所述第一參數向量的參數向量使用以上提及的給定的配準算法來運行對選定的ROI內的所述圖像的至少一個配準(被稱為“局部配準”)。

此外，前述的所述局部配準的“不同的參數向量”是基于對所述ROI的自動分析針對至少一個局部配準而被自動地確定的，其中，所述分析包括以下項目中的至少一個：對強度范圍的評估、圖像邊緣、熵測量結果、強度直方圖、邊緣直方圖、剩余的強度范圍、和/或解剖結構位置。

例如所述圖像處理設備可以通過專用電子硬件、具有相關聯的軟件的數字數據處理硬件或二者的混合來實現。

由所述設備處理的圖像典型地是二維圖像或三維圖像，例如從醫學CT(計算機斷層攝影)或MRI(磁共振成像)掃描流程獲得的圖像。所述圖像優選被編碼為數字數據集，在所述數字數據集中，每個元素表示空間中的相關聯的點(例如由其在相關聯的坐標系中的坐標x，y，z表示)處的圖像值(例如灰度值)。

通常，對目標的兩幅圖像的“配準”指代對所述兩幅圖像之間的映射的確定，所述配準將所述圖像中的第一幅的每個圖像點映射到第二幅圖像的屬于被成像目標的相同位置或結構的該圖像點上。對已經利用相同的裝置生成的圖像的配準通常是必要的，這是因為所述目標可能移動(患者的運動、心跳、結構的生長等)。對已經利用不同裝置/模態生成的圖像的配準通常是必要的，這是因為被成像目標的同一結構在這樣的圖像中被不同地表示。在配準之前，圖像可以被適當地預處理，例如通過過濾或通過將不感興趣的目標移除。

被描繪在經處理的圖像中的所述目標例如可以是醫學檢查中的人或動物的身體(的部分)、行李控制中的手提箱、材料科學中的一塊材料等。

定語“全局”和“局部”應當指示“全局配準”比“局部配準”擴展到所述圖像的更大的部分，“局部配準”被限制到選定的ROI。然而，“全局配準”可能不覆蓋整個圖像，例如在不感興趣的結構(例如患者臺)被忽略的情況下。