[發明專利]在存在金屬偽影的情況下用于分割的不確定性圖

在審

• 申請號: 201611070118.7
• 申請日: 2008-08-12
• 公開（公告）號: CN106920246A
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發明（設計）人: T·克勒;H·施米特;H·舒爾茨
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: G06T7/149
• 分類號: G06T7/149;G06T5/00;G06T17/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 陳松濤,王英

1.一種在存在金屬偽影的情況下用于圖像分割的系統，包括：

模型生成器，其接收患者圖像數據并存儲解剖結構的經訓練的模型；

體素分析器，其確定金屬偽影是否存在于所述患者圖像數據中的一個或多個體素中；

處理器，其執行金屬偽影降低算法并生成針對從所述患者圖像數據生成的患者圖像的不確定性圖，所述不確定性圖合并有針對所述患者圖像的經校正的體素數據，其中所述不確定性圖指示對于代表在所述患者圖像的其他部分中的一個或多個遠端器官的邊界表面的經校正的體素而言金屬污染的可能性；以及

分割工具，其對對應于所述患者圖像的解剖結構的經訓練的模型進行匹配，使用基于模型的分割技術對所述患者圖像進行分割，并評估由所述處理器導出的所述不確定性圖，

其中，所述分割工具沿表面法向量在特征所位于的表面區域內施加內力；

其中，所述分割工具沿所述向量施加外力；并且

其中，根據與每個經校正的體素相關聯的金屬污染的可能性的增加，所述內力增加并且所述外力減小。

2.根據權利要求1所述的系統，其中，所述模型具有三角形網格表面。

3.根據權利要求1所述的系統，其中：

采用自動或者響應于用戶輸入中的至少一種選擇所述模型的表面上的特征。

4.根據權利要求1所述的系統，其中，所述分割工具平衡所述內力和所述外力以將所述表面區域與所述患者圖像的表面對準。

5.根據權利要求1所述的系統，其中，將通過所述內力和所述外力施加到所述特征上的總能量表達為E_總＝w_內×E_內+w_外×E_外，其中，E_總為總能量，E_內為內能，E_外為外能，w_內為內能權重，w_外為外能權重，并且其中，其中，表示所述外能的可靠性并且是空間變量，N_Δ為所述網格表面中的三角形的數量，以及w_t為三角形t的特征強度，為三角形t的最佳特征的坐標，且為三角形t的中心的坐標。

6.根據權利要求5所述的系統，其中，w_外為1，并且其中，所述分割工具施加提高的內力以補償所檢測的金屬偽影。

7.根據權利要求1所述的系統，其中，所述模型生成器包括：

用于確定體素是否受到金屬偽影影響的例程；

用于定量地預測所述體素受到所述金屬偽影影響的水平的例程；

用于對投影數據進行插值并用所插值的投影數據更新所述體素的例程；以及

用于將所述模型變形至所述患者圖像的例程。

8.一種在根據權利要求1所述的系統中執行基于模型的分割的方法，包括：

確定體素是否受到金屬偽影影響；

定量地預測所述體素受到所述金屬偽影影響的水平；

對投影數據進行插值并用所插值的投影數據更新所述體素；以及

將所述模型變形至所述患者圖像。

9.一種用于執行基于模型的分割的方法，包括：

接收包括金屬物的患者區域的患者圖像；

生成指示所述患者圖像中由于金屬物重建偽影導致的經校正體素的金屬污染的可能性的所述患者圖像的不確定性圖；

對所述患者圖像進行分割；

當使用基于模型的分割來分割所述患者圖像中從所述金屬物移位的部分時采用所述不確定性圖；

使用相應的最佳特征和權重計算要施加到模型表面的每個三角形的外能和內能，其中，根據與每個經校正的體素相關聯的金屬污染的可能性的增加，所述內能增加并且所述外能減小；并且

將所述內能建模為：

其中，E_內為內能，N_邊緣為所述網格中的邊緣的數量，為表示邊緣e的向量，s為平均網格比例因子，R為平均網格旋轉向量，且為表示邊緣e的平均網格向量。

10.根據權利要求9所述的方法，還包括將網格模型覆蓋在所述患者圖像上以及將所述模型和所述患者圖像中的對應特征對準。