[發明專利]應用于肝臟消融術后評估的配準方法及裝置

在審

• 申請號: 202210375797.8
• 申請日: 2022-04-11
• 公開（公告）號: CN114757982A
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 艾丹妮;劉定坤;楊健;范敬凡
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33
• 代理公司: 北京市中聞律師事務所 11388
• 代理人: 馮夢洪

1.應用于肝臟消融術后評估的配準方法，其特征在于：其包括以下步驟：

(1)獲取微波消融術前和術后的3D圖像作為運動圖像m和固定圖像f；

(2)執行優化、正則化和交替更新，以量化消融區外部收縮場并估計呼吸運動場

(3)求解生物熱方程BHE以基于消融針位置和功率計算穩態溫度場T，求解熱彈性波動方程TWE以獲得基于穩態溫度場T和消融區外部收縮場的穩態收縮場合并穩態收縮場和消融區外部收縮場并獲得總組織收縮場

(4)對運動圖像進行呼吸運動的順序校正，并對組織收縮進行補償，以獲得被補償的圖像m_t。

2.根據權利要求1所述的應用于肝臟消融術后評估的配準方法，其特征在于：所述步驟(2)中，使用誤差運動源丟棄進行優化，其中僅估計呼吸運動和組織收縮的復合運動，從而避免不正確的匹配；定義一個區域Ω_f，這是標注肝臟區域Ω_l的消融區區域Ω_c而獲得的，給定第i次迭代中的速度場vⁱ，只在區域Ω_f中計算并使用有效的二階極小化來獲得更新場uⁱ：

其中v⁰是恒等變換，并且是x處的梯度，參數l控制的最大步長：uⁱ‖uⁱ(x)‖≤l。

3.根據權利要求2所述的應用于肝臟消融術后評估的配準方法，其特征在于：所述步驟(2)中，正則化是多源運動分解，它通過從復合運動中提取收縮分量來量化組織收縮；定義一個區域Ω_lc，它是消融區外圍區域，該區域Ω_lc包含呼吸運動和組織收縮；使用高斯核σ_u平滑更新場uⁱ，以確保uⁱ的微分同胚；通過使用亥姆霍茲分解HD方法在區域Ω_lc中分解uⁱ并將其分為兩個源，這兩個源是可以估計呼吸運動的無散度呼吸樣更新場和可以量化組織收縮的無旋度收縮樣更新場

uⁱ←uⁱ*σ_u,

4.根據權利要求3所述的應用于肝臟消融術后評估的配準方法，其特征在于：所述步驟(2)中，和被獨立更新，以獲得下一次迭代的類呼吸速度場和類收縮速度場

其中和是恒等變換，BCH(·,·)是貝克-坎貝爾-豪斯多夫公式，可有效計算對數域中更新的速度場；

和分別表示呼吸運動和組織收縮與有效的BCH公式相結合，以獲得下一次優化的復合速度場vⁱ⁺¹：

5.根據權利要求4所述的應用于肝臟消融術后評估的配準方法，其特征在于：所述步驟(2)中，在配準中，以下步驟交替執行：優化步驟來獲取更新場uⁱ，正則化步驟將uⁱ分解為呼吸樣更新場和收縮樣更新場更新步驟獲得新的呼吸樣速度場和收縮樣速度場并計算下一次迭代的復合速度場vⁱ⁺¹；

當配準收斂時，我們可以得到兩個可組合的位移和分別代表呼吸運動和組織收縮：

其中和分別是位移、呼吸樣速度場和收縮樣速度場的估計結果；

多源變形被分解成獨立的部分，首先將總位移視為呼吸運動，然后是組織收縮：

m_d是針對呼吸運動校正的運動圖像。