專利名稱：醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)組的配準(zhǔn)質(zhì)量的可視化方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)組的配準(zhǔn)質(zhì)量的可視化方法。除此之外，本發(fā)明還涉及一種相應(yīng)的用于可視化醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)組的配準(zhǔn)質(zhì)量的裝置。
背景技術(shù)：
在介入放射學(xué)中，為了判斷一個(gè)病例，常常融合，S卩，疊加地顯示不同模態(tài)，例如，二維和三維X射線影像(XA)，計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描技術(shù)(CT)，磁共振斷層成像(MR)，正電子發(fā)射斷層顯影(PET)，單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)(SPECT)或超聲波掃描術(shù)(US)的圖像數(shù)據(jù)組。因此，醫(yī)生在遇到特殊病例時(shí)可以組合不同方法的各自的優(yōu)勢(shì)。在理想的情況下為了疊加兩個(gè)圖片只需執(zhí)行基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)圖像處理操作，諸如旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)，以正確覆蓋圖像。在這里指的是兩個(gè)照片或圖像數(shù)據(jù)組的嚴(yán)格配準(zhǔn)或剛性配準(zhǔn)。在實(shí)踐中，將被疊加的影像經(jīng)常是在不同的時(shí)間點(diǎn)或通過(guò)不同的照相機(jī)位置實(shí)現(xiàn)并且因此可以在不同的位置或以不同的形式顯示可移動(dòng)的或柔性的目標(biāo)，像血管，器官或肌肉。例如，在兩個(gè)拍攝期間的呼吸偽影或不同的手臂姿勢(shì)可能是為什么一個(gè)血管或一個(gè)器官，例如，肝臟，在第一個(gè)圖像中所占據(jù)的位置與在第二個(gè)圖像中不同的原因。嚴(yán)格配準(zhǔn)在這種情況下可能會(huì)提供令人不滿意的疊加質(zhì)量。在這些情況下經(jīng)常使用一個(gè)非嚴(yán)格的，柔性的或彈性的配準(zhǔn)，其將一個(gè)圖像中的目標(biāo)被轉(zhuǎn)換成另一個(gè)圖像中的相應(yīng)的目標(biāo)。在使用一個(gè)非嚴(yán)格配準(zhǔn)算法的時(shí)候可能遇到的問(wèn)題是，對(duì)于配準(zhǔn)結(jié)果，即，融合圖像的觀察者來(lái)說(shuō)，很難判定一個(gè)圖像的哪一部分“彈性”轉(zhuǎn)換程度較高而哪一部分稍微差一些。如果，例如，一個(gè)圖像中對(duì)于診斷特別重要的區(qū)域是通過(guò)一個(gè)非嚴(yán)格配準(zhǔn)算法改變，則可能會(huì)導(dǎo)致后果深遠(yuǎn)的誤判。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)組的配準(zhǔn)質(zhì)量的可視化方法。本發(fā)明的基本思想是一種醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)組的配準(zhǔn)質(zhì)量的可視化方法，包含下述方法步驟:SI)采集基準(zhǔn)圖像和目標(biāo)圖像；S2)通過(guò)一種包括非彈性配準(zhǔn)方法部分和彈性配準(zhǔn)方法部分的配準(zhǔn)方法把基準(zhǔn)圖像與目標(biāo)圖像配準(zhǔn)成融合圖像；S3)確定變形區(qū)，其中，變形區(qū)包括從目標(biāo)圖像的圖像點(diǎn)到基準(zhǔn)圖像的圖像點(diǎn)的移動(dòng)矢量，移動(dòng)矢量是通過(guò)彈性配準(zhǔn)方法部分造成；S4)使融合圖像的至少一個(gè)區(qū)域與疊加掩模疊加，變形區(qū)的特征參數(shù)進(jìn)入疊加掩模；S5)可視化融合圖像的至少一個(gè)區(qū)域和疊加的疊加掩模。在第一方法步驟中，采集基準(zhǔn)圖像和目標(biāo)圖像。為此可以使用引言中所述的成像法。可以通過(guò)相同的或不同的成像法獲取這兩個(gè)圖像。這些圖像可能是立體圖，即，三維圖，二維圖或三維圖像數(shù)據(jù)組的二維剖面圖。圖像和圖像數(shù)據(jù)組以下將作為同義詞使用。在一個(gè)立體圖中，圖像點(diǎn)被叫做體素，在二維圖中，被叫做像素?；鶞?zhǔn)圖像和目標(biāo)圖像通常包含檢查對(duì)象的，例如，人或動(dòng)物的不同的圖像區(qū)，但是，交集不是空的。在第二方法步驟中，基準(zhǔn)圖像與目標(biāo)圖像通過(guò)配準(zhǔn)方法配準(zhǔn)成一個(gè)融合圖像。兩個(gè)圖像的配準(zhǔn)可以理解為，數(shù)字圖像處理方法，通過(guò)這種方法可以使至少一個(gè)相似場(chǎng)景的兩個(gè)圖片盡可能地相互一致?；鶞?zhǔn)圖像未發(fā)生改變。對(duì)于目標(biāo)圖像，確定進(jìn)行變換，通過(guò)變換使目標(biāo)圖像盡可能地與基準(zhǔn)圖像匹配。就是說(shuō)，這里涉及的是一個(gè)優(yōu)化問(wèn)題。圖像配準(zhǔn)是醫(yī)學(xué)圖像處理方面的一個(gè)常見任務(wù)，對(duì)此已經(jīng)有大量的解決方案。例如，作為配準(zhǔn)方法的可使用的優(yōu)化方法有梯度下降法，下山單純形法，爬山算法，和模擬退火法。通常，尤其是可以區(qū)分為非彈性和彈性配準(zhǔn)方法。非彈性配準(zhǔn)方法可以理解為一種圖像配準(zhǔn)方法，在這種圖像配準(zhǔn)方法中可以使用剛體變換，諸如平移和旋轉(zhuǎn)，仿射變換，諸如縮放和剪切，和射影變換。彈性配準(zhǔn)方法指的是一種圖像配準(zhǔn)方法，在這種圖像配準(zhǔn)方法可以使用彈性變換，在英語(yǔ)中也叫做“非剛體變換”，像，以插條或多項(xiàng)式為基礎(chǔ)的變換。按照本發(fā)明的第二個(gè)方法步驟使用的是一種包含非彈性配準(zhǔn)方法部分和彈性配準(zhǔn)方法部分的配準(zhǔn)方法。這意味著，如果在配準(zhǔn)方法使用了剛體變換，仿射變換，和射影變換，它們可以被歸類到非彈性配準(zhǔn)方法部分。也可以考慮，通過(guò)操作者來(lái)執(zhí)行尤其是移動(dòng)，旋轉(zhuǎn)和重新調(diào)整尺寸。彈性變換可以歸類到彈性配準(zhǔn)方法部分。替代一種由非彈性配準(zhǔn)方法部分和彈性配準(zhǔn)方法部分組成的配準(zhǔn)方法，也可以先使用一種非彈性配準(zhǔn)方法和隨后使用一種彈性配準(zhǔn)方法。在第三個(gè)方法步驟中確定變形區(qū)，其中，變形區(qū)包括從目標(biāo)圖像的圖像點(diǎn)到基準(zhǔn)圖像的圖像點(diǎn)的移動(dòng)矢量，而移動(dòng)矢量是通過(guò)彈性配準(zhǔn)方法部分造成。尤其是，變形區(qū)可以是一個(gè)矢量矩陣，所述矩陣重新定位目標(biāo)圖像的每個(gè)圖像點(diǎn)，使目標(biāo)圖像與基準(zhǔn)圖像達(dá)到最佳重合。在第四個(gè)方法步驟中將融合圖像的至少一個(gè)區(qū)域與疊加掩模疊加，變形區(qū)的特征參數(shù)進(jìn)入疊加掩模。因此，可以從變形區(qū)中計(jì)算出確定疊加掩模及其元素的特征參數(shù)，例如，間距尺寸或?qū)?shù)。疊加掩模，在英語(yǔ)中也被叫做Overlay，然后在正確的地點(diǎn)被分配給融合圖像的一個(gè)區(qū)域或整個(gè)的融合圖像。在第五個(gè)方法步驟中融合圖像的至少一個(gè)區(qū)域和疊加的疊加掩模被可視化?？梢暬诤蠄D像的至少一個(gè)區(qū)域可以理解為，尤其是在監(jiān)視器上顯示融合圖像的這個(gè)區(qū)域。疊加掩模及其元素，如上所述，通過(guò)變形區(qū)的特征參數(shù)，例如，間距尺寸被圖形地疊加到融合圖像的這個(gè)區(qū)域上。優(yōu)選，疊加掩模包含矩陣，矩陣的元素是從變形區(qū)的雅可比矩陣中確定。因此，導(dǎo)數(shù)或變形區(qū)的梯度進(jìn)入疊加掩模，從而疊加掩模的元素是目標(biāo)圖像與基準(zhǔn)圖像的匹配強(qiáng)度或變形強(qiáng)度的度量。在一個(gè)優(yōu)選的結(jié)構(gòu)形式中，疊加掩模含有矩陣，矩陣的元素是從對(duì)應(yīng)矢量的長(zhǎng)度中確定，而該對(duì)應(yīng)矢量描述的是目標(biāo)圖像的圖像點(diǎn)與基準(zhǔn)圖像的圖像點(diǎn)的對(duì)應(yīng)情況。因此，尤其是來(lái)自變形區(qū)的移動(dòng)矢量和尤其是來(lái)自變形區(qū)的移動(dòng)矢量的特征參數(shù)長(zhǎng)度進(jìn)入疊加掩模。長(zhǎng)度或?qū)?yīng)矢量值是一種衡量目標(biāo)圖像與基準(zhǔn)圖像匹配強(qiáng)度或變形強(qiáng)度的度量。按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的結(jié)構(gòu)形式規(guī)定，可視化融合圖像的至少一個(gè)區(qū)域和疊加的疊加掩模包含對(duì)疊加掩模的元素用顏色進(jìn)行編碼，其中，尤其是可給定的值域可以分配給一個(gè)可給定的配色盤，或者其中特別是疊加掩模的元素的值域與預(yù)先給定的顏色盤對(duì)應(yīng)。從疊加掩模出發(fā)，其元素說(shuō)明的是，目標(biāo)圖像的圖像點(diǎn)通過(guò)彈性配準(zhǔn)方法部分被移動(dòng)到那種程度才能與基準(zhǔn)圖像的相應(yīng)的圖像點(diǎn)重合，而通過(guò)顏色編碼可以對(duì)人類觀察者憑直覺就能理解地描述變形程度。優(yōu)選使用熟悉的顏色模板，諸如透明代表沒(méi)有變形，綠色代表代表稍微變形，黃色到紅色代表變形程度越來(lái)越大。變形程度和顏色的對(duì)應(yīng)可以由使用者規(guī)定。這時(shí)，這種對(duì)應(yīng)可以是絕對(duì)地給定的或可給定的配色盤遍及疊加掩模的值域，就是說(shuō)，例如，最大變形強(qiáng)度的O 10%的變形強(qiáng)度不配給顏色或者是透明的，10% 20%時(shí)賦予綠色，等等直到最大變形強(qiáng)度的90% 100%時(shí)賦予紅色。在一個(gè)優(yōu)選的結(jié)構(gòu)形式中，在基準(zhǔn)圖像內(nèi)至少有一個(gè)感興趣區(qū)域可以尤其是通過(guò)操作者給定，所述感興趣區(qū)域在基準(zhǔn)圖像與目標(biāo)圖像配準(zhǔn)方法的非彈性配準(zhǔn)方法部分之后由配準(zhǔn)方法的彈性配準(zhǔn)方法部分考慮。這種做法在診斷時(shí)的優(yōu)點(diǎn)是，只有感興趣區(qū)域(英語(yǔ):Region of Interest = ROI)需由配準(zhǔn)方法的彈性配準(zhǔn)方法部分考慮。因此，這個(gè)方法步驟描述如下:在基準(zhǔn)圖像中例如通過(guò)操作者標(biāo)記一個(gè)或多個(gè)感興趣區(qū)域。當(dāng)基準(zhǔn)圖像和目標(biāo)圖像非彈性配準(zhǔn)之后進(jìn)行彈性配準(zhǔn)，但是所述彈性配準(zhǔn)局限于一個(gè)感興趣區(qū)域或多個(gè)感興趣區(qū)域。因此，疊加掩模及其與圖像融合的可視化只包含感興趣區(qū)域。這種結(jié)構(gòu)形式可以被稱作沖壓操作，因?yàn)?，感興趣區(qū)域仿佛是從基準(zhǔn)圖像中“沖壓”出來(lái)的并且只有這些感興趣區(qū)域才進(jìn)行彈性配準(zhǔn)。可以考慮，基準(zhǔn)圖像和目標(biāo)圖像含有三維圖像數(shù)據(jù)組并且配準(zhǔn)圖像通過(guò)疊加的疊加掩模被可視化成二維剖面圖。本發(fā)明的另一個(gè)基本思想涉及的是一種用于可視化醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)組的配準(zhǔn)質(zhì)量的裝置。這種裝置含有接收裝置，用于接收被采集的基準(zhǔn)圖像和被采集的目標(biāo)圖像。此外，該裝置還包含至少計(jì)算裝置，用于借助由非彈性配準(zhǔn)方法部分和彈性配準(zhǔn)方法部分組成的配準(zhǔn)方法使基準(zhǔn)圖像和目標(biāo)圖像配準(zhǔn)，獲得一個(gè)融合圖像，和用于確定變形區(qū)，其中，變形區(qū)包括通過(guò)彈性配準(zhǔn)方法部分造成的從目標(biāo)圖像的圖像點(diǎn)到基準(zhǔn)圖像的圖像點(diǎn)的移動(dòng)矢量，和用于使融合圖像的至少一個(gè)區(qū)域與疊加掩模疊加，變形區(qū)的特征參數(shù)進(jìn)入疊加掩模。此外，該裝置還含有用于可視化融合圖像的至少一個(gè)區(qū)域和疊加的疊加掩模的顯示裝置。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的結(jié)構(gòu)形式規(guī)定，裝置的計(jì)算裝置和顯示裝置的設(shè)計(jì)功能是執(zhí)行前述的方法。使用按照其中一個(gè)按照本發(fā)明的方法或按照本發(fā)明的裝置可以實(shí)現(xiàn)下述優(yōu)勢(shì):-提高診斷質(zhì)量，因?yàn)閺?qiáng)變形區(qū)被特別地標(biāo)出；-為醫(yī)生節(jié)省時(shí)間，因?yàn)椤瓣P(guān)鍵的”區(qū)域被自動(dòng)標(biāo)記，尤其是用顏色醒目地標(biāo)記出來(lái)；-計(jì)算的簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)和針對(duì)病人的劑量應(yīng)用-對(duì)于醫(yī)生而言可以進(jìn)行彈性配準(zhǔn)的可能性監(jiān)控，因?yàn)?，例如，?duì)于骨頭不預(yù)計(jì)其會(huì)變形。


下述詳細(xì)介紹的實(shí)施示例是本發(fā)明優(yōu)選的結(jié)構(gòu)形式。其它優(yōu)選的結(jié)構(gòu)形式產(chǎn)生于附圖及其說(shuō)明。附圖簡(jiǎn)介:圖1按照本發(fā)明方法可視化醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)組的配準(zhǔn)質(zhì)量的流程圖2按照現(xiàn)有技術(shù)對(duì)兩個(gè)醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行配準(zhǔn)的實(shí)施示例；圖3對(duì)兩個(gè)醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行配準(zhǔn)的實(shí)施示例和配準(zhǔn)質(zhì)量的按照本發(fā)明的可視化；圖4從目標(biāo)圖像的圖像點(diǎn)到基準(zhǔn)圖像的圖像點(diǎn)的移動(dòng)矢量；圖5可視化疊加掩模的實(shí)施示例；圖6用于可視化醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)組的配準(zhǔn)質(zhì)量的裝置。
具體實(shí)施例方式圖1顯示的是用于可視化醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)組的配準(zhǔn)質(zhì)量的按照本發(fā)明方法I的流程圖。方法I包含方法步驟SI S5，在方法步驟5結(jié)束之后以“END”結(jié)束。下面是對(duì)方法步驟的詳細(xì)描述:SI)采集基準(zhǔn)圖像和目標(biāo)圖像；S2)通過(guò)包括非彈性配準(zhǔn)方法部分和彈性配準(zhǔn)方法部分的配準(zhǔn)方法把基準(zhǔn)圖像與目標(biāo)圖像配準(zhǔn)成一個(gè)融合圖像；S3)確定變形區(qū)，其中，變形區(qū)包括從目標(biāo)圖像的圖像點(diǎn)到基準(zhǔn)圖像的圖像點(diǎn)的移動(dòng)矢量，移動(dòng)矢量是通過(guò)彈性配準(zhǔn)方法部分造成；S4)使融合圖像的至少一個(gè)區(qū)域與疊加掩模疊加，變形區(qū)的特征參數(shù)進(jìn)入疊加掩模；S5)可視化融合圖像的至少一個(gè)區(qū)域和疊加的疊加掩模。圖2圖示的是一個(gè)按照現(xiàn)有技術(shù)對(duì)兩個(gè)醫(yī)學(xué)圖像10和20進(jìn)行配準(zhǔn)的實(shí)施示例；基準(zhǔn)圖像10例如是利用X射線設(shè)備通過(guò)數(shù)字減影血管造影(DSA)提取并且顯示部分血管。可以看見下部13，中部11和上部12。目標(biāo)圖像20顯示的是同一個(gè)血管，但是是在一個(gè)稍晚些的時(shí)刻拍攝的并且與基準(zhǔn)圖像10最直觀的區(qū)別首先在于另一個(gè)圖像片段和在拍攝時(shí)幾何投射設(shè)置發(fā)生變化。血管總體上是按順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。血管的下部21與基準(zhǔn)圖像的中部11相對(duì)應(yīng)，上部22已經(jīng)超出了基準(zhǔn)圖像的圖像片段。可以間接認(rèn)出的是，血管部分21和22不同，盡管它們?cè)谖恢蒙蠎?yīng)必須保持相同。原因可能是，比如，病人在兩次照相期間輕微地動(dòng)了一下。使用按照現(xiàn)有技術(shù)的配準(zhǔn)方法得到的是一個(gè)融合圖像30。該圖中的部分31，32，33與基準(zhǔn)圖像10中的11，12，13對(duì)應(yīng)。融合圖像30多了圖像部分34，這個(gè)部分源自目標(biāo)圖像20的部分24。此外，所使用的配準(zhǔn)方法的非彈性配準(zhǔn)方法部分使目標(biāo)圖像20這樣轉(zhuǎn)動(dòng)和在位置上移動(dòng)，使得無(wú)論是基準(zhǔn)圖像還是目標(biāo)圖像所包含的圖像部分盡可能地完全重合。問(wèn)題是由不同的圖像部分12和22的疊加引起的圖像部分32。在該示例中，如果兩個(gè)圖像的差異是通過(guò)彈性配準(zhǔn)方法造成，則使用基準(zhǔn)圖像的顯示，就是說(shuō)，目標(biāo)圖像的圖像點(diǎn)被映射到基準(zhǔn)圖像的圖像點(diǎn)上。另一個(gè)方案是，例如，使用兩個(gè)圖像的平均值。最終，融合圖像的觀察者不能判斷，融合圖像中哪部分是可靠的，因?yàn)樗鼈冊(cè)谶@兩個(gè)圖中看起來(lái)都一樣，而哪些部分可能是偽影。這樣的話在診斷時(shí)誤診的幾率可能會(huì)提高。圖3顯示對(duì)兩個(gè)醫(yī)學(xué)圖像10和20進(jìn)行配準(zhǔn)的實(shí)施示例和配準(zhǔn)質(zhì)量的按照本發(fā)明可視化。內(nèi)容與圖2中所述的實(shí)施示例類似。出發(fā)點(diǎn)是，例如為了獲取較大的圖像片段，基準(zhǔn)圖像10和目標(biāo)圖像20被相互組合。為此，基準(zhǔn)圖像10和目標(biāo)圖像20被配準(zhǔn)成一個(gè)融合圖像40。為此使用了一種包含彈性配準(zhǔn)方法部分的配準(zhǔn)方法，所述方法部分例如轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)目標(biāo)圖像并且其結(jié)果是融合圖像40的圖像部分41，43和44。所使用的配準(zhǔn)方法的彈性配準(zhǔn)方法部分使目標(biāo)圖像的目標(biāo)變形，使該目標(biāo)與基準(zhǔn)圖像的目標(biāo)盡可能地完全重合?，F(xiàn)有技術(shù)中公知有許多可使用的配準(zhǔn)方法。按照本發(fā)明現(xiàn)在確定變形區(qū)。變形區(qū)含有從目標(biāo)圖像的圖像點(diǎn)到基準(zhǔn)圖像的相應(yīng)圖像點(diǎn)的移動(dòng)矢量。此外，融合圖像被疊加一個(gè)疊加掩模。疊加掩模例如是矩陣，矩陣的元素從對(duì)應(yīng)矢量的長(zhǎng)度中確定，對(duì)應(yīng)矢量描述的是目標(biāo)圖像的圖像點(diǎn)與基準(zhǔn)圖像的圖像點(diǎn)的對(duì)應(yīng)情況。因此，尤其是來(lái)自變形區(qū)的移動(dòng)矢量和尤其是來(lái)自變形區(qū)的移動(dòng)矢量的特征參數(shù)長(zhǎng)度進(jìn)入疊加掩模。長(zhǎng)度或?qū)?yīng)矢量值是衡量目標(biāo)圖像與基準(zhǔn)圖像匹配強(qiáng)度或變形強(qiáng)度的度量。最后，融合圖像和疊加的疊加掩模被可視化，即，疊加掩模被疊加給融合圖像并且這兩個(gè)都顯示。在融合圖像40示意性圖示結(jié)果。通過(guò)疊加的疊加掩?？梢郧宄刈R(shí)別出圖像部分42。融合圖像的觀察者能夠容易地識(shí)別出，圖像部分42已經(jīng)變形并且這個(gè)區(qū)域的配準(zhǔn)質(zhì)量比圖像的其他部分要差。圖4示意性顯示的是從目標(biāo)圖像的圖像點(diǎn)25到基準(zhǔn)圖像的圖像點(diǎn)15的移動(dòng)矢量45。彈性配準(zhǔn)方法把描述目標(biāo)圖像的曲線22的圖像點(diǎn)25移動(dòng)到描述基準(zhǔn)圖像的曲線12的圖像點(diǎn)15。這些移動(dòng)矢量45進(jìn)入變形區(qū)。圖5顯示的是一個(gè)可視化疊加掩模50的實(shí)施示例。例如,來(lái)自變形區(qū)的移動(dòng)矢量長(zhǎng)度進(jìn)入疊加掩模50。就是說(shuō)，為了與基準(zhǔn)圖像的相應(yīng)圖像點(diǎn)重合，目標(biāo)圖像的圖像點(diǎn)被移動(dòng)得越遠(yuǎn)，變形區(qū)內(nèi)相應(yīng)的矢量就越大并且疊加掩模內(nèi)相應(yīng)的值越大。優(yōu)選，為了可視化，對(duì)疊加掩模的元素值顏色編碼。這意味著，可給定的值域與可給定的配色盤對(duì)應(yīng)。例如，微小的值，即微小的移動(dòng)用綠色表示，而大的值用醒目的紅色表示。在疊加掩模50內(nèi)這個(gè)內(nèi)容是通過(guò)實(shí)線55表示，這條線標(biāo)記大的移動(dòng)或大的變形，虛線56代表微小的變形。最后，圖6顯示的是一種用于可視化醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)組的配準(zhǔn)質(zhì)量的裝置100的實(shí)施示例。這種裝置100含有接收裝置112，例如，電子接口卡，用于接收被采集的基準(zhǔn)圖像和被采集的目標(biāo)圖像。此外，接收裝置112通過(guò)電子連接裝置106，例如，電氣總線，與C型臂X射線儀101連接。C型臂X射線儀101含有固定在支架105上的C型臂102并且在C型臂的兩個(gè)相對(duì)端安裝有X射線源103和X射線探測(cè)器104。C型臂X射線儀101的設(shè)計(jì)功能是，通過(guò)C型臂102的轉(zhuǎn)動(dòng)108從不同的拍攝位置拍攝多個(gè)X光圖像并從中制作三維圖像數(shù)據(jù)組。在患者臥榻107上躺著患者109，例如，人。此外，裝置100還包含計(jì)算裝置110，例如，計(jì)算機(jī)，用于借助一種由非彈性配準(zhǔn)方法部分和彈性配準(zhǔn)方法部分組成的配準(zhǔn)方法使基準(zhǔn)圖像和目標(biāo)圖像配準(zhǔn)為融合圖像，和用于確定變形區(qū)，其中，變形區(qū)包括通過(guò)彈性配準(zhǔn)方法部分造成的從目標(biāo)圖像的圖像點(diǎn)到基準(zhǔn)圖像的圖像點(diǎn)的移動(dòng)矢量，和用于使融合圖像的至少一個(gè)區(qū)域與疊加掩模疊加，變形區(qū)的特征參數(shù)進(jìn)入疊加掩模。此外，裝置100還含有用于可視化融合圖像的至少一個(gè)區(qū)域和疊加的疊加掩模的顯示裝置111，例如，監(jiān)視器。
權(quán)利要求
1.醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)組的配準(zhǔn)質(zhì)量的可視化方法(I)，包含下述方法步驟: 51)采集基準(zhǔn)圖像(10)和目標(biāo)圖像(20)； 52)通過(guò)包括非彈性配準(zhǔn)方法部分和彈性配準(zhǔn)方法部分的配準(zhǔn)方法把基準(zhǔn)圖像(10)與目標(biāo)圖像(20)配準(zhǔn)成融合圖像(40)； 53)確定變形區(qū)，其中，變形區(qū)包括從目標(biāo)圖像(20)的圖像點(diǎn)(25)到基準(zhǔn)圖像(10)的圖像點(diǎn)(15)的移動(dòng)矢量(45)，所述移動(dòng)矢量是由彈性配準(zhǔn)方法部分造成； 54)使融合圖像(40)的至少一個(gè)區(qū)域與疊加掩模(50)疊加，變形區(qū)的特征參數(shù)進(jìn)入所述疊加掩模； 55)可視化融合圖像(40)的至少一個(gè)區(qū)域和疊加的疊加掩模(50)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法(I)，其特征在于，所述疊加掩碼(50)包含矩陣，所述矩陣的元素是從變形區(qū)的雅可比矩陣中確定的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法(I)，其特征在于，所述疊加掩模(50)含有矩陣，所述矩陣的元素是從對(duì)應(yīng)矢量的長(zhǎng)度中確定，而所述對(duì)應(yīng)矢量描述的是目標(biāo)圖像(20)的圖像點(diǎn)(25)與基準(zhǔn)圖像(10)的圖像點(diǎn)(15)的對(duì)應(yīng)情況。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法(I)，其特征在于，可視化融合圖像(40)的至少一個(gè)區(qū)域和疊加的疊加掩碼(50)包含對(duì)疊加掩碼(50)的元素用顏色進(jìn)行編碼，其中，尤其是給定的值域被分配給給定的配色盤或尤其是疊加掩模(50)的元素的值域被分配給可給定的配色盤。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法(I)，其特征在于，在基準(zhǔn)圖像(10)內(nèi)的至少一個(gè)感興趣區(qū)域(12)可以尤其是通過(guò)操作者給定，所述感興趣區(qū)域在基準(zhǔn)圖像與目標(biāo)圖像配準(zhǔn)方法的非彈性配準(zhǔn)方法部分之后由配準(zhǔn)方法的彈性配準(zhǔn)方法部分考慮。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法(I)，其特征在于，所述基準(zhǔn)圖像(10)和目標(biāo)圖像(20)含有三維圖像數(shù)據(jù)組并且配準(zhǔn)圖像(40)通過(guò)疊加的疊加掩碼(50)被可視化成二維剖面圖。
7.一種用于可視化醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)組的配準(zhǔn)質(zhì)量的裝置(100)，含有接收裝置(112)，用于接收被采集的基準(zhǔn)圖像(10)和被采集的目標(biāo)圖像(20)，至少一個(gè)計(jì)算裝置(110)，用于借助由非彈性配準(zhǔn)方法部分和彈性配準(zhǔn)方法部分組成的配準(zhǔn)方法使基準(zhǔn)圖像(10)和目標(biāo)圖像(20)配準(zhǔn)為融合圖像(40)，和用于確定變形區(qū)，其中，變形區(qū)包括通過(guò)彈性配準(zhǔn)方法部分造成的從目標(biāo)圖像(20)的圖像點(diǎn)(25)到基準(zhǔn)圖像(20)的圖像點(diǎn)(25)的移動(dòng)矢量(45)，和用于使融合圖像(40)的至少一個(gè)區(qū)域與疊加掩碼(50)疊加，變形區(qū)的特征參數(shù)進(jìn)入所述疊加掩碼，和用于可視化融合圖像(40)的至少一個(gè)區(qū)域和疊加的疊加掩碼(50)的顯示裝置(111)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置(100)，其特征在于，所述計(jì)算裝置(110)和顯示裝置(111)的設(shè)計(jì)功能是執(zhí)行權(quán)利要求2 6中任一項(xiàng)所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)組的配準(zhǔn)質(zhì)量的可視化方法(1)，包含下述方法步驟S1)采集基準(zhǔn)圖像(10)和目標(biāo)圖像(20)；S2)通過(guò)包括非彈性配準(zhǔn)方法部分和彈性配準(zhǔn)方法部分的配準(zhǔn)方法把基準(zhǔn)圖像(10)與目標(biāo)圖像(20)配準(zhǔn)成融合圖像(40)；S3)確定變形區(qū)，其中，變形區(qū)包括從目標(biāo)圖像(20)的圖像點(diǎn)(25)到基準(zhǔn)圖像(10)的圖像點(diǎn)(15)的移動(dòng)矢量(45)，所述移動(dòng)矢量是由彈性配準(zhǔn)方法部分造成；S4)使融合圖像(40)的至少一個(gè)區(qū)域與疊加掩模(50)疊加，變形區(qū)的特征參數(shù)進(jìn)入所述疊加掩模；S5)可視化融合圖像(40)的至少一個(gè)區(qū)域和疊加的疊加掩模(50)。此外，本發(fā)明還設(shè)計(jì)一種用于執(zhí)行這樣的方法(1)的相應(yīng)的裝置(100)。
文檔編號(hào)G06T7/00GK103106653SQ201210379978
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月12日
發(fā)明者S·勞滕施拉格, M·特里尼 申請(qǐng)人:西門子公司