一种用于映射对象的身体的至少部分的图像中的结构的至少部分的方法和装置制造方法及图纸

提供一种用于在对象的身体的至少部分的图像中映射结构的至少部分的方法和装置。确定围绕所述对象的所述身体的所述至少部分的所述图像中的第一点的第一区域的第一加权质心(202)。确定围绕所述第一加权质心的第二区域的第二加权质心(204)。基于相对于所述第一加权质心的位置的第二加权质心的位置在所述图像中映射所述结构的第一轨迹的至少部分(206)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种用于映射对象的身体的至少部分的图像中的结构的至少部分的方法和装置
本专利技术涉及医学成像领域，具体地，涉及映射对象的身体的至少部分的图像中的结构的至少部分。
技术介绍
医学成像是用于提供包括器官的对象的身体内部的视觉表示的有用的工具。存在许多不同类型的医学成像技术，包括计算机断层摄影(CT)、磁共振(MR)、超声(US)等。从医学成像采集的图像能够证明对于对象的临床分析以及必要时的医学介入是有价值的。例如，医学成像对于癌症筛查是特别有用的。计算机断层摄影经常用于肺部癌症筛查，因为扫描具有成本效益，并且对通过计算机断层摄影产生的图像的分析已经被认识到降低对象的死亡率。计算机断层摄影扫描由放射科医生进行，他们需要根据标准化的Lung-RADSTM报告方案记录所述扫描。在这种方案下，肺被分成五个肺叶，并且这五个肺叶被分为20个肺分段(segments)。根据该方案，必须与肺叶和分段相关联描述任何检测到的肺结节(例如，异常现象或异常情况)的位置。例如，US2014/0079306A1公开了一种方法，在所述方法中，获得胸部的三维医学图像，从三维医学图像提取支气管结构，基于所述支气管结构的分叉将支气管结构划分为多个支气管结构，并且基于多个经划分的支气管结构获得多个经划分的肺部区域。然而，尽管肺叶(和支气管结构)由可见裂缝分离并因此直接识别，但肺分段本身在解剖学上与中央动脉相关联来定义。这使得肺分段更难以在肺部的图像中快速识别，并且因此即使通过经验丰富的放射科医生也很容易混淆。因此，与肺分段相关联的结节位置报告错误是常见的。此外，已知用于分段的现有技术对噪声敏感并且依赖于图像中的高空间分辨率，这在大多数医学成像技术中是不可能的(例如，低图像分辨率对于计算机断层摄影筛查是典型的)。因此，需要一种用于在对象的身体的至少部分的图像中映射结构的至少部分的方法和装置。
技术实现思路
如上所述，现有方法的限制是难以识别对象的身体的部分的分段(例如，肺分段)的位置。假定该分段通常与器官的血管结构相关联来定义，为了克服这些问题，有一种识别血管分叉(divergence)的脊线的方法以使医生能够更容易地识别对象的身体的部分的分段的边界，将是有价值的。因此，根据本专利技术的第一方面，提供一种用于在对象的身体的至少部分的图像中映射结构的至少部分的方法。所述方法包括确定围绕所述对象的所述身体的所述至少部分的所述图像中的第一点的第一区域的第一加权质心，确定围绕所述第一加权质心的第二区域的第二加权质心，以及基于相对于所述第一加权质心的位置的所述第二加权质心的位置在所述图像中映射所述结构的第一轨迹的至少部分。在一些实施例中，结构可以是血管结构。在一些实施例中，加权质心可以是强度加权质心、血管特征(vesselness)加权质心、密度加权质心、或者根据强度的幂的加权。在一些实施例中，可以根据欧几里德距离的高斯权重对质心进行加权。在一些实施例中，所述方法还可以包括，确定围绕所述第二加权质心的第三区域的第三加权质心，并且基于相对于所述第二加权质心的所述位置的所述第三加权质心的位置在所述图像中映射所述结构的所述第一轨迹的至少部分。在一些实施例中，所述方法还可以包括确定围绕所述图像中的第二点的第四区域的第四加权质心，确定围绕所述第四加权质心的第五区域的第五加权质心，基于相对于所述第五加权质心的位置的所述第四加权质心的位置在图像中映射所述结构的第二轨迹的至少部分，以及比较所述第一轨迹和所述第二轨迹，以识别所述图像中的所述结构的至少一条脊线。在一些实施例中，比较可以包括确定所述第一轨迹与所述第二轨迹之间的局部分叉最大值。在一些实施例中，第二点可以相邻于第一点。在一些实施例中，所述方法可以从所述图像中的至少一个其他点开始重复，以在所述图像中映射所述身体的所述部分的所述结构的至少一个其他轨迹。在一些实施例中，比较可以包括确定所述第一轨迹和所述第二轨迹是否分叉，并且将所述图像中的所述结构的所述至少一条脊线识别为位于确定所述第一轨迹和所述第二轨迹分叉处的所述第一轨迹与所述第二轨迹之间。在一些实施例中，确定所述第一轨迹和所述第二轨迹是否分叉可以包括，确定第一轨迹和第二轨迹在第一轨迹中的点与第二轨迹中的对应点之间的欧几里德距离小于第一轨迹中的后续点与第二轨迹中的后续对应点之间的欧几里德距离处分叉。在一些实施例中，确定第一轨迹和第二轨迹是否分叉可以包括，确定第一轨迹和第二轨迹在第一轨迹和第二轨迹中的对应点之间的平均欧几里德距离大于阈值处分叉。在一些实施例中，确定第一轨迹和第二轨迹是否分叉可以包括，确定第一轨迹和第二轨迹在第一轨迹与第二轨迹的对应点之间的最大欧几里德距离大于阈值处分叉。在一些实施例中，识别图像中的结构的至少一条脊线可以包括，将至少一条脊线识别为位于第一轨迹和第二轨迹之间的中间(halfway)。在一些实施例中，所述方法还可以包括将至少一条脊线识别为在被确定为第一轨迹和第二轨迹收敛处的第一轨迹和第二轨迹之间不存在。在一些实施例中，可以通过将所采集的对象的身体的至少部分的图像与第一高斯核卷积获得第一平滑图像、将所采集的图像与第二高斯核卷积获得第二平滑图像、以及从第二平滑图像减去第一平滑图像获得图像来获得对象的身体的至少部分的图像。在一些实施例中，第一高斯核的标准偏差可以大于第二高斯核的标准偏差。在一些实施例中，所述图像可以是二维图像，并且所述图像中的所述点是像素，或者，所述图像可以是三维图像，并且所述图像中的所述点是体素。在一些实施例中，所述图像可以是二维图像，并且所述至少一条脊线可以是二维图像中的至少一条线，或者，所述图像可以是三维图像，并且所述至少一条脊线可以是三维图像中的至少一个表面。在一些实施例中，所述方法还包括，在确定第一加权质心之前，将图像重心采样为各向同性像素或各向同性体素。根据本专利技术的第二方面，提供一种计算机程序产品，包括计算机可读介质，所述计算机可读介质具有体现在其中的计算机可读代码，所述计算机可读代码被配置为使得在由合适的计算机或处理器执行时，使计算机或处理器执行上述方法。根据本专利技术的第三方面，提供一种用于在对象的身体的至少部分的图像中映射结构的至少部分的装置。所述装置包括处理器，其被配置为确定围绕所述对象的所述身体的所述至少部分的所述图像中的第一点的第一区域的第一加权质心，确定围绕所述第一加权质心的第二区域的第二加权质心，以及基于相对于所述第一加权质心的位置的所述第二加权质心的位置在所述图像中映射所述结构的第一轨迹的至少部分。在一些实施例中，所述处理器还可以被配置为确定围绕所述图像中的第二点的第四区域的第四加权质心，确定围绕所述第四加权质心的第五区域的第五加权质心，基于相对于所述第五加权质心的位置的所述第四加权质心的位置在所述图像中映射所述结构的第二轨迹的至少部分，以及比较所述第一轨迹和所述第二轨迹，以识别所述图像中的所述结构的至少一条脊线。在一些实施例中，所述第二点可以相邻于所述第一点。在一些实施例中，所述处理器可以被配置为控制一个或多个用户接口，以呈现在图像中所映射的所述结构的所述第一轨迹的至少部分。根据上述方面和实施例，能够从图像的每个点以一定长度自动追踪对象的身体的结构的至少部分(例如，血管结构)。还能够识别诸如高血管分叉的那本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在对象的身体的至少部分的图像中映射结构的至少部分的方法，所述方法包括：确定(402)围绕所述对象的所述身体的所述至少部分的所述图像中的第一点的第一区域的第一加权质心；确定(404)围绕所述第一加权质心的第二区域的第二加权质心；并且基于相对于所述第一加权质心的位置的所述第二加权质心的位置在所述图像中映射(406)所述结构的第一轨迹的至少部分；确定(408)围绕所述图像中的第二点的第四区域的第四加权质心，其中，所述第二点相邻于所述第一点；确定(410)围绕所述第四加权质心的第五区域的第五加权质心；基于相对于所述第五加权质心的位置的所述第四加权质心的位置在所述图像中映射(412)所述结构的第二轨迹的至少部分；并且比较(414)所述第一轨迹与所述第二轨迹，以识别所述图像中的所述结构的至少一条脊线。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.16 EP 16174785.21.一种用于在对象的身体的至少部分的图像中映射结构的至少部分的方法，所述方法包括：确定(402)围绕所述对象的所述身体的所述至少部分的所述图像中的第一点的第一区域的第一加权质心；确定(404)围绕所述第一加权质心的第二区域的第二加权质心；并且基于相对于所述第一加权质心的位置的所述第二加权质心的位置在所述图像中映射(406)所述结构的第一轨迹的至少部分；确定(408)围绕所述图像中的第二点的第四区域的第四加权质心，其中，所述第二点相邻于所述第一点；确定(410)围绕所述第四加权质心的第五区域的第五加权质心；基于相对于所述第五加权质心的位置的所述第四加权质心的位置在所述图像中映射(412)所述结构的第二轨迹的至少部分；并且比较(414)所述第一轨迹与所述第二轨迹，以识别所述图像中的所述结构的至少一条脊线。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述结构是血管结构。3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述加权质心是强度加权质心、血管特征加权质心、密度加权质心、或根据强度的幂的加权。4.如权利要求3所述的方法，其中，所述质心根据欧几里德距离的高斯权重进一步加权。5.如前述权利要求中的任一项所述的方法，所述方法还包括：确定围绕所述第二加权质心的第三区域的第三加权质心；并且基于相对于所述第二加权质心的所述位置的所述第三加权质心的位置在所述图像中映射所述结构的所述第一轨迹的至少部分。6.如权利要求1所述的方法，其中，比较包括：确定所述第一轨迹和所述第二轨迹是否分叉；并且将所述图像中的所述结构的所述至少一条脊线识别为位于确定所述第一轨迹和和所述第二轨迹分叉处的所述第一轨迹与所述第二轨迹之间。7.如权利要求6所述的方法，其中，确定所述第一轨迹和所述第二轨迹是否分叉包括：确定所述第一轨迹和所述第二轨迹在所述第一轨迹中的点与所述第二轨迹中的对应点之间的欧几里德距离小于所述第一轨迹中的后续点与所述第二轨迹的后续对应点之间的欧几里德距离处分叉；确定所述第一轨迹和所述第二轨迹在所述第一轨迹中的对应点与所述第二轨迹中的对应点之间的平均欧几里德距离大于阈值处分叉；或者确定所述第一轨迹和所述第二轨迹在所述第一轨迹中的对应点与所述第二轨迹中的对应点之间的最...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·维姆科，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL