定位体腔的开口制造技术

本发明专利技术题为“定位体腔的开口”。本发明专利技术公开的方法、设备和计算机程序实现本发明专利技术的实施方案，所述实施方案包括：接收关于包括活体中身体组织的3D区域的三维(3D)图像数据；以及将所述3D图像数据分段以便识别所述身体组织内的腔和围绕所述腔的壁。对于所述腔中的多个点中的每个点，找到从所述点到所述壁的相应最小距离；以及在所述多个点中找到一个或多个点的集合，相对于所述多个点中的相邻点，所述一个或多个点的所述相应最小距离是局部最大值。然后，将所述集合中的所述点中的一个点识别为所述腔的入口，在所述集合中的所述一个或多个点中，所述一个点的所述相应最小距离是最小值。

Locating the opening of the body cavity

【技术实现步骤摘要】
定位体腔的开口相关申请的交叉引用本申请涉及与本申请同日提交的标题为“StaticVirtualCameraPositioning(静态虚拟相机定位)”的美国专利申请，该文献以引用方式并入本文。
本专利技术整体涉及图像呈现，具体地讲，涉及定位体腔的开口，该开口可用于定位从图像内的所选择有利位置呈现三维图像的静态虚拟相机。
技术介绍
一些医学规程使用患者的三维(3D)图像来执行。在医学规程中使用的3D图像的一个示例是计算的断层摄影(CT)扫描，该扫描组合从不同角度获取的多个X射线测量以产生患者特定区域的横截面虚拟“切片”，从而使得医师能够在不需要外科手术的情况下看到患者体内。授予Geiger的美国专利申请2003/0152897描述了用于在虚拟内窥镜检查期间通过在结构内腔中导航虚拟内窥镜的视点来进行自动导航的方法。该方法包括确定虚拟内窥镜的初始视点，以及确定从初始视点到内腔的最长射线。授予Gauldie等人的美国专利申请2008/0118117描述了用于将虚拟相机取向以呈现生物结构中内腔的虚拟内窥镜检查图像的方法。该方法包括通过使用射线投射找到从相机位置到内腔中的壁的最长射线，从而计算避开该壁的合适路径。授予Graham等人的美国专利申请2007/0052724描述了用于沿着具有由三维体数据集表示的内腔的生物物体进行导航的方法。该方法包括生成可按顺序连接的多个导航段，从该段的起点到物体壁向外投射成组射线以确定每个段的相应方向，以及计算射线组中每条射线的平均长度。以上描述给出了本领域中相关技术的总体概述，并且不应当被解释为承认了其包含的任何信息构成对抗本专利申请的现有技术。以引用方式并入本专利申请的文献被视为本申请的整体部分，不同的是如果这些并入的文献中限定的任何术语与本说明书中明确或隐含地给出的定义相冲突，则应当仅考虑本说明书中的定义。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施方案，提供一种用于医学成像的方法，包括：通过处理器接收关于包括活体中身体组织的3D区域的三维(3D)图像数据；将3D图像数据分段以便识别身体组织内的腔和围绕腔的壁；对于腔中的多个点中的每个点，找到从点到壁的相应最小距离；在多个点中找到一个或多个点的集合，相对于多个点中的相邻点，该一个或多个点的相应最小距离是局部最大值；以及将集合中的一个点识别为腔的入口，在该集合中的一个或多个点中，该一个点的相应最小距离是最小值。在一些实施方案中，该方法包括使用所识别的点作为用于将虚拟相机定位在腔内的种子位置。在另一个实施方案中，在找到每个点的最小距离之前，该方法包括用点填充体腔。在另外的实施方案中，用点填充体腔包括选择腔中的原点位置和半径，以及应用填充算法用点填充体腔中的区域，该区域包括在包含原点和半径的球形区域中。在另外的实施方案中，填充算法包括泛洪填充算法。在一个实施方案中，3D图像数据包括计算的断层摄影扫描。在补充实施方案中，腔包括窦通道和窦腔，并且其中开口包括从窦通道到窦腔的开口。在一些实施方案中，点包括具有初始直径和相应坐标的球体，其中找到每个给定点的局部最小距离包括使给定球体的直径增长，直至给定球体的坐标与壁的坐标相交，其中找到相应最小距离是相对于多个点中的相邻点的局部最大值的一个或多个点的集合包括找到相应增长直径相对于多个球体中相邻增长球体的相应增长直径是局部最大值的一个或多个球体的球体集合，并且其中识别一个点包括识别球体集合中的一个球体，在球体集合的一个或多个球体中，该一个球体的相应增长直径是最小值。在另外的实施方案中，相邻增长球体包括距给定球体最近的相邻增长球体。在另外的实施方案中，点包括具有初始值的球体，其中找到每个给定点的局部最小距离包括使直径增长并且移动每个给定球体直至其卡在腔中，并且其中识别一个点包括识别具有最短增长直径的球体集合中的一个球体。根据本专利技术的一个实施方案，还提供一种用于医学成像的设备，该设备包括输入/输出(I/O)通信接口和处理器，该处理器被配置成执行以下操作：经由I/O接口接收关于包括活体中身体组织的3D区域的三维(3D)图像数据；将3D图像数据分段以便识别身体组织内的腔和围绕腔的壁；对于腔中的多个点中的每个点，找到从点到壁的相应最小距离；在多个点中找到一个或多个点的集合，相对于多个点中的相邻点，该一个或多个点的相应最小距离是局部最大值；以及将集合中的一个点识别为腔的入口，在集合中的一个或多个点中，该一个点的相应最小距离是最小值。根据本专利技术的一个实施方案，还提供一种计算机软件产品，该产品包括在其中存储程序指令的非暂态计算机可读介质，该指令在被计算机读取时使得计算机执行以下操作：接收关于包括活体中身体组织的3D区域的三维(3D)图像数据；将3D图像数据分段以便识别身体组织内的腔和围绕腔的壁；对于腔中的多个点中的每个点，找到从点到壁的相应最小距离；在多个点中找到一个或多个点的集合，相对于多个点中的相邻点，该一个或多个点的相应最小距离是局部最大值；以及将集合中的一个点识别为腔的入口，在集合中的一个或多个点中，该一个点的相应最小距离是最小值。附图说明本文参照附图，仅以举例说明的方式描述本专利技术，在附图中：图1是根据本专利技术的实施方案的三维(3D)医学成像系统的示意性图解，该系统被配置成用于定位患者体腔的开口；图2是流程图，其示意性地示出了根据本专利技术的实施方案的定位体腔开口的方法；图3是示意性图解，示出了根据本专利技术的实施方案的填充有点的体腔的二维图像；图4是示意性图解，示出了根据本专利技术的实施方案的到体腔壁的相应最小距离相对于其各自相邻点是局部最大值的点的集合的二维图像；图5是流程图，其示意性地示出了根据本专利技术的第一另选实施方案的使用增长球体算法来定位体腔开口的方法；图6是示意性图解，示出了根据本专利技术的实施方案的包括增长球体算法使用的增长球体的体腔；以及图7是流程图，其示意性地示出了根据本专利技术的第二另选实施方案的使用增长球体算法来定位体腔开口的方法。具体实施方式概述可使用诸如计算的断层摄影(CT)图像的三维(3D)图像来帮助医师在执行医学规程之前或期间查看患者身上的一个或多个体腔。3D图像使得能够从不同的有利位置观察体腔。这些有利位置也可称为可放置在患者身上不同位置处的“虚拟相机”。一些耳鼻喉科(ENT)规程涉及将导丝导航穿过狭窄的窦开口。在执行这些规程之前或期间，医师可能难以将虚拟相机准确放置在可观察狭窄开口的位置处(即，为了在操纵导丝进入开口中时为医师提供视觉引导)。造成这种困难的原因包括：·窦开口通常小和/或窄。·使用的CT图像是二维(2D)切片/投影，而虚拟相机需要放置在3D坐标系中。·医师通常很少有时间来尝试调整相机的位置和取向。本专利技术的实施方案提供用于可检测体腔的开口(诸如窦开口)的医学成像的方法和系统。如下所述，接收关于3D区域的三维(3D)图像数据，该3D区域包括活体中的身体组织。将3D图像数据分段以便识别身体组织内的腔和围绕腔的壁，并且对于腔中的多个点中的每个点，找到从点到壁的相应最小距离。在多个点中找到一个或多个点的集合，相对于多个点中的相邻点，该一个或多个点的相应最小距离是局部最大值，并且将集合中的一个点识别为腔的入口，在集合中的一个或多个点中，该一个点的相应最小距离是最小值。在一些实施方案中，在识别本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于医学成像的方法，包括：通过处理器接收关于包括活体中身体组织的3D区域的三维(3D)图像数据；将所述3D图像数据分段以便识别所述身体组织内的腔和围绕所述腔的壁；对于所述腔中的多个点中的每个点，找到从所述点到所述壁的相应最小距离；在所述多个点中找到一个或多个点的集合，相对于所述多个点中的相邻点，所述一个或多个点的所述相应最小距离是局部最大值；以及将所述集合中的所述点中的一个点识别为所述腔的入口，在所述集合中的所述一个或多个点中，所述一个点的所述相应最小距离是最小值。

【技术特征摘要】
2018.03.29 US 15/9406131.一种用于医学成像的方法，包括：通过处理器接收关于包括活体中身体组织的3D区域的三维(3D)图像数据；将所述3D图像数据分段以便识别所述身体组织内的腔和围绕所述腔的壁；对于所述腔中的多个点中的每个点，找到从所述点到所述壁的相应最小距离；在所述多个点中找到一个或多个点的集合，相对于所述多个点中的相邻点，所述一个或多个点的所述相应最小距离是局部最大值；以及将所述集合中的所述点中的一个点识别为所述腔的入口，在所述集合中的所述一个或多个点中，所述一个点的所述相应最小距离是最小值。2.根据权利要求1所述的方法，并且包括使用所述识别的点作为用于将虚拟相机定位在所述腔内的种子位置。3.根据权利要求1所述的方法，并且包括在找到每个点的所述最小距离之前，用所述点填充所述体腔。4.根据权利要求3所述的方法，其中用所述点填充所述体腔包括选择所述腔中的原点位置和半径，以及应用填充算法用所述点填充所述体腔中的区域，所述区域包括在包含所述原点和所述半径的球形区域中。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述填充算法包括泛洪填充算法。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述3D图像数据包括计算的断层摄影扫描。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述腔包括窦通道和窦腔，并且其中所述开口包括从所述窦通道到所述窦腔的所述开口。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述点包括具有初始直径和相应坐标的球体，其中找到每个给定点的所述局部最小距离包括使所述给定球体的所述直径增长，直至所述给定球体的所述坐标与所述壁的坐标相交，其中找到所述相应最小距离是相对于所述多个点中的相邻点的所述局部最大值的一个或多个点的所述集合包括找到所述相应增长直径相对于所述多个球体中的相邻增长球体的所述相应增长直径是局部最大值的一个或多个球体的球体集合，并且其中识别所述点中的一个点包括识别所述球体集合中的所述球体中的一个球体，在所述球体集合中的所述一个或多个球体中，所述一个球体的所述相应增长直径是最小值。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述相邻增长球体包括距所述给定球体最近的相邻增长球体。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述点包括具有初始值的球体，其中找到每个给定点的所述局部最小距离包括使所述直径增长并且移动每个给定球体直至其卡在所述腔中，并且其中识别所述点中的一个点包括识别具有最短增长直径的所述球体集合中的所述球体中的一个球体。11.一种用于医学成像的设备，包括：输入/输出(I/O)通信接口；和处理器，所述处理器被配置成：经由所述I/O接口接收关于包括活体中身体组织的3D区域的三维(3D)图像数据，将所述3D图像数据分段以便识别所述身体组织内的腔和围绕所述腔的壁，对于所述腔中的多个点中的每个点，找到从所述点到所述壁的相应最小距离，在所述多个点中找到一个或多个点的集合，相对于所述多个点中的相邻点，所述一个或...

【专利技术属性】
技术研发人员：V格里内，
申请(专利权)人：韦伯斯特生物官能以色列有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL