[發明專利]用于計算感興趣對象的位移的方法和系統

有效

• 申請號: 201580068805.2
• 申請日: 2015-12-11
• 公開（公告）號: CN107004270B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 徐涇平;K·盧;W·T·史;C·S·霍爾
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;劉炳勝

本發明涉及一種計算感興趣對象的位移的方法，包括根據所述感興趣對象的預先采集的圖像的集合中相鄰圖像來計算(101)所述感興趣對象的位移模型的步驟，所述位移模型反映所述感興趣對象沿時間的位置。所述方法特征在于所述方法還包括以下步驟。基于所述位移模型來確定(102)在所述預先采集的圖像的集合的一個周期性時間循環內的來自所述預先采集的圖像的集合圖像的第一子集(S1)的步驟。根據新采集的圖像來識別(103)圖像的第二子集(S2)的第一步驟，其中，所述圖像的第二子集(S2)中的圖像是相繼的并且在所述圖像的第一子集(S1)中具有相同的最相似圖像，其中，通過比較所述新采集的圖像中的給定圖像與所述圖像的第一子集(S1)中的每幅圖像來確定相似性水平的第一集合，并且其中，所述最相似圖像具有在所述相似性水平的第一集合中的最大相似性水平。在所述圖像的第二子集(S2)中選擇(104)給定圖像作為第一參考圖像(I1)的第一步驟。從所述新采集的圖像識別(105)圖像的第三子集(S3)的第二步驟，其中，所述圖像的第三子集(S3)中的圖像是相繼的并且在所述圖像的第一子集(S1)中具有相同的最相似圖像，其中，通過比較所述新采集的圖像中的給定圖像與圖像的所述第一子集(S1)中的每幅圖像來確定相似性水平的集合，并且其中，所述最相似圖像具有在所述相似性水平的集合中的最大相似性水平。在圖像的所述第三子集(S3)中選擇(106)給定圖像作為第二參考圖像(I2)的第二步驟。計算(107)所述第二參考圖像(I2)與所述第一參考圖像(I1)之間的位移的步驟。本發明還涉及位移計算的對應系統。

技術領域

本發明涉及對象移動測量的領域，尤其涉及用于計算感興趣對象的位移的方法。

背景技術

輻射治療廣泛用在癌癥處置或治療中。輻射治療的目的是殺死患者身體中的感興趣對象中發生的病理結構，例如，腫瘤細胞，而不損害感興趣對象的周圍組織。這通過將較高輻射劑量遞送到患者身體的感興趣對象，并且將可能較低輻射劑量遞送到感興趣對象周圍的健康器官組織來完成。然而，在整個處置過程期間，患者身體的呼吸運動可以產生關于輻射被應用的位置的不準確。實際上，患者身體的感興趣對象的位置可以隨著呼吸運動而改變，并且甚至患者身體的感興趣對象的尺寸和形狀有時隨著通過內部身體肌肉力的變形而改變。

對象跟蹤當感興趣對象在患者身體中時由于身體移動(諸如，由呼吸引起的身體移動)而是具有挑戰的。跟蹤由呼吸引起的患者身體中的這樣的感興趣對象的移動中的困難可以是進行輻射治療時的不準確性的重要原因。

超聲成像被用于在處置期間提供圖像。用于運動跟蹤的已知方法是標記被放置在患者的皮膚上。標記然后使用諸如超聲的成像設備來跟蹤。然而，處理圖像的大的集合在對象跟蹤中是具有挑戰的。當前，還沒有可用于跟蹤患者身體中的對象的位置的解決方案，因為需要高的計算復雜性。測量對應的表面移動還不足夠準確以反映身體中的對象移動。

公開物，speeding-up image registration for repetitive motionscenarios,ISBI(1355-1358)，公開了一種用于針對經歷呼吸的器官的圖像序列的實時圖像配準的方法。在訓練階段期間，圖像被配準，并且然后通過采用對圖像的維度降低和對應位移的存儲來學習圖像外觀與空間變換之間的關系。對于應用階段中的每幅圖像，訓練設置中最相似的圖像被計算并且進行位移預測。公開物，respiration induced fiducialmotion tracking in ultrasound using an extended SFA approach,Proc.Of SPIEVol.9419，公開了一種用于實時將在訓練階段中從超聲圖像序列提取的預估計的目標運動轉移到在線數據的方法。所述方法基于提取目標對象的特征點，通過慢特征分析利用特征運動的低維描述，并且找到來自訓練數據的最相似的圖像特征，用于估計當前或在線對象位置。對于每幅采集的圖像，計算最相似的圖像，并且基于針對每幅采集的圖像的最相似的圖像來進行映射。因此，計算復雜性是高的。

發明內容

本發明的目的是提出一種計算感興趣對象的位移的方法。