检索成对的医学图像的对应结构制造技术

一种用于针对初始图像(IG1)中的第一图像结构(S1)检索第二图像(IG2)中的对应图像结构(S2)的系统和相关方法。所述系统接受所述初始图像(IG1)中的所述第一结构(S1)的位置以及诸如谱信息的额外的结构属性作为输入，以如此减小模糊。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】检索成对的医学图像的对应结构
本专利技术涉及图像处理系统、图像处理方法、计算机程序单元以及计算机可读介质。
技术介绍
在医学领域或其他感兴趣的领域中，可能需要识别多幅图像中的对应结构。在医学上，这项任务可能发生于分析来自先前与后续检查的图像或分析多模态影像。这项任务经常发生的一个更具体的范例是数字乳房层析合成(DBT)。DBT是乳房成像中的新兴技术，其中通过有限角度断层摄影产生乳房的一系列高分辨率图像。与常规的2D数字放射摄影相比，对于“2.5D”层析合成数据，要查看的图像数据的量显著更高。因此，期望用于阅读和分析层析合成数据的高效工具，特别是在乳房筛查环境中。为此，最近提出了合成乳房X射线摄影，以支持通过如申请人的WO2013/035026中的交互式切片选择技术高效读取层析合成数据。然而，找到对应的图像结构可能有时是由于除了纯粹数据量以外的原因而具有挑战性的。例如，在诊断乳房成像中，可能难以识别在不同视图中采集的对应病变，例如在标准头-尾(CC)取向和中-侧倾斜(MLO)取向中拍摄的同侧乳房X射线摄影视图。如果希望导航到期望更清楚地描绘例如在当前显示的合成的乳房X射线摄影照片中所见的感兴趣结构的某一层析合成切片，那么处理这种多视图影像的另一个困难可能会出现。
技术实现思路
因此，可能需要一种图像处理系统和/或方法来支持跨多幅图像的导航或结构查找任务。本专利技术的目的是通过独立权利要求的主题来解决的，其中另外的实施例被并入从属权利要求中。应当注意，本专利技术的以下描述的方面等同地适用于图像处理方法、计算机程序单元和计算机可读介质。根据本专利技术的第一方面，提供了一种图像处理系统，包括：输入端口，其被配置为针对目标的第一图像接收输入指定要求(specification)，所述输入指定要求包括：i)针对所述第一图像中的针对第一图像结构的位置，以及ii)与所述目标的至少部分的对应物理属性有关的结构属性；图像结构检索器，其被配置为基于所述输入指定要求来识别第二图像中的第二图像结构；图形显示生成器，其被配置为在显示设备上显示所述第二图像结构，其中，所述结构属性指定要求至少包括谱信息。换句话说，所提出的系统被配置跨图像搜索和检索操作，以帮助用户在表示感兴趣区域的不同视图的潜在复杂且丰富的影像中进行高效地导航。所提出的系统允许将来自两幅图像的信息链接在一起。尤其地，在给定第一图像的情况下，能够尝试针对任何第二图像的链接。例如在执行识别操作时首先建立该链接。针对所提出的方法，不要求关于要链接的特定第二图像的先验知识，尽管不排除这样的知识。而且，所提出的系统将第一图像的图像结构/部分不仅仅链接到第二图像，而且还链接到第二图像内的对应结构。第一图像和第二图像具有相同的目标或其部分，并且第二图像结构对应于第一图像结构，亦即，两个结构中的每个表示(至少)两幅图像中的相同目标或部分。根据一个实施例，所述图像结构检索器的识别操作包括基于相似度量度来比较所述第一图像结构与所述第二图像结构。根据一个实施例，所述相似度量度包括以下中的任一个或组合：灰度值直方图相似度，谱或材料组成的相似度，尺寸、形态、纹理、造影剂摄入中的任一个的相似度。根据一个实施例，所述结构属性指定要求包括以下中的任一个或组合：i)尺寸参数和/或形状参数，ii)材料类型参数。根据一个实施例，所述图像结构检索器的识别操作包括将形状从所述第一图像传播到所述第二图像中，所述形状由所述形状参数或一形状参数来指定。根据一个实施例，目标在由所述第一图像和所述第二图像的成像器进行的各自的采集之间被重新定位和/或被变形。根据一个实施例，所述第一图像和所述第二图像提供所述目标的不同视图，所述第一图像结构和所述第二图像结构代表所述目标的感兴趣部分或所述目标中的感兴趣部分。根据一个实施例，所述第一图像是2D图像或3D图像，并且其中，所述第二图像是2D图像或3D图像。根据一个实施例，第一图像和第二图像是3D的。根据一个实施例，第一图像或第二图像是合成的乳房X射线摄影照片。根据一个实施例，第二图像和/或第一图像是3D层析合成体积。根据一个实施例，所述检索器的所述识别操作包括识别所述第二图像中的所述第二结构的形状/位置，亦即，所述第二图像中的感兴趣结构。根据一个实施例，所述图像结构检索器的识别操作包括识别所述第二图像内的搜索区域，以用于将所述相似度量度应用于所述搜索区域内的图像信息。根据一个实施例，所述图形显示生成器被配置为实现在所述显示设备上一起显示所述第一图像结构和所述第二图像结构。根据一个实施例，所述系统包括被配置为计算针对所述第一结构和所述第二结构的共同结构属性的结构分析器。例如，在一个实施例中，基于相似度量度来计算共同结构属性。在一个实施例中，共同结构分析包括在它们各自的图像中分割两个对应的图像结构。然后能够根据经分割的结构来计算诸如体积、谱组成和材料分解的(一个或多个)共同结构属性。可以以多种方式来进行所述计算，例如通过将通用(例如，几何形状)模型拟合到两个经分割的结构以将这两个结构“解释”为模型的特征。在一个实施例中，图形显示生成器操作为显示针对所述第一结构和所述第二结构的共同结构属性的表示。根据一个实施例，所述系统包括能由用户操作为在所述第一图像正被显示在所述显示设备上时提供所述输入指定要求的交互式用户接口。根据一个实施例，所述图像结构检索器的识别操作包括关于所述相似度量度来执行优化或搜索算法，所述算法和/或所述相似度量度是基于接收到的输入指定要求来选择的。根据一个实施例，第一图像和/或第二图像已经由谱成像器采集。由于所提出的系统处理“丰富的”输入信息(包括位置+结构属性)，因此即使在如下的乳房X射线摄影中的不利条件下也能应对：在所述乳房X射线摄影中，在同侧乳房X射线摄影照片或体积中的对应病变的识别会因为乳房的不同按压和/或改变观察方向而遇到困难，这两者之一导致同一病变的视觉外观的后续变化。与这些自动方案相反，本系统允许用户以关于要寻求的感兴趣结构的专家知识的形式来提供额外的结构输入(亦即，除了纯粹的位置输入之外的输入)。该额外输入然后“控制”或影响在第二图像中对对应的第二结构的检索操作。尤其是处理乳房X射线摄影影像或其他类似影像的一层复杂性在于，由于2D投影视图中的叠加结构，有时病变仅在标准CC视图和MLO视图中的一个中可见。尽管层析合成成像有可能至少部分地解析叠加的图像结构，但是以产生大量要被审查以用于诊断的数据为代价。所提出的方法通过提供用于识别和分析病变的至少半自动工作流来解决这个问题，其中，能够使用额外的专家知识来检索对应结构。该系统已被证明对于从其导出的谱层析合成数据和合成乳房X射线摄影照片是特别有益的，其中，识别操作包括基于谱数据来评估局部病变组成。换句话说，谱信息被用作所述额外的(除了纯粹的位置指定要求之外的)结构属性。为了进一步提升系统解析由重叠的图像结构引起的模糊的能力，在一个实施例中，提出了将多个额外的结构属性(例如，形态)与谱信息一起处理或者与合适的结构属性数据项的任何其他组合一起处理。尤其地，所提出的方法允许应对有挑战性的任务，其中，初始(“第一”)图像是2D(例如，合成乳房X射线摄影)图像，并且(“第二”)目标图像与该2D->3D场景中的初始图像相比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像处理系统(IPS)，包括：输入端口(IN)，其被配置为针对目标(B)的第一图像(IG1)接收输入指定要求，所述输入指定要求包括：i)针对所述第一图像中的第一图像结构(S1)的位置，以及ii)与所述目标(B)的至少部分的对应物理属性有关的结构属性；图像结构检索器(ISR)，其被配置为基于所述输入指定要求来识别第二图像中的第二图像结构；图形显示生成器(DG)，其被配置为在显示设备(MT)上显示所述第二图像结构(S2)；其中，所述结构属性指定要求至少包括谱信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.10 EP 15158342.41.一种图像处理系统(IPS)，包括：输入端口(IN)，其被配置为针对目标(B)的第一图像(IG1)接收输入指定要求，所述输入指定要求包括：i)针对所述第一图像中的第一图像结构(S1)的位置，以及ii)与所述目标(B)的至少部分的对应物理属性有关的结构属性；图像结构检索器(ISR)，其被配置为基于所述输入指定要求来识别第二图像中的第二图像结构；图形显示生成器(DG)，其被配置为在显示设备(MT)上显示所述第二图像结构(S2)；其中，所述结构属性指定要求至少包括谱信息。2.根据权利要求1所述的图像处理系统(IPS)，其中，所述图像结构检索器(ISR)的识别操作包括基于相似度量度来比较所述第一图像结构与所述第二图像结构。3.根据权利要求2所述的图像处理系统(IPS)，其中，所述相似度量度包括以下中的任一个或组合：灰度值直方图相似度，谱或材料组成的相似度，尺寸、形态、纹理、造影剂摄入中的任一个的相似度。4.根据权利要求1-3中的任一项所述的图像处理系统(IPS)，其中，所述结构属性指定要求包括以下中的任一个或组合：i)尺寸参数和/或形状参数，ii)材料类型。5.根据权利要求1-4中的任一项所述的图像处理系统(IPS)，其中，所述图像结构检索器(ISR)的识别操作包括将形状从所述第一图像传播到所述第二图像中，所述形状由所述形状参数或一形状参数来指定。6.根据权利要求1-5中的任一项所述的图像处理系统(IPS)，其中，目标在由所述第一图像和所述第二图像的成像器(MX)进行的各自的采集之间被重新定位和/或被变形。7.根据权利要求1-6中的任一项所述的图像处理系统(IPS)，其中，所述第一图像和所述第二图像提供所述目标的不同视图，所述第一图像结构和所述第二图像结构代表所述目标的感兴趣部分或所述目标中的感兴趣部分。8.根据权利要求1-7中的任一项所述的图像处理系统(IPS)，其中，所述第一图像是2D图像或3D图像，并且其中，所述第二图像是2D图像或3D图像。9.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·比洛，K·埃哈德，
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