本公开内容的实施方式可以涉及一种图像处理系统，该图像处理系统被配置成接收在第一时间处拍摄的受试者的身体的区域的医学图像，并且接收在第一时间处拍摄的受试者的身体的区域的外部部分的表面图像。图像处理还可以被配置成接收在第二时间处拍摄的受试者的身体的区域的医学图像，并且配准在第一时间处拍摄的医学图像、在第一时间处拍摄的表面图像和在第二时间处拍摄的医学图像。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于表面运动跟踪的方法和装置优先权要求本国际申请要求于2018年1月18日提交的美国申请序列号15/874,511的优先权的权益，其全部内容通过引用并入本文中。
本公开内容的各方面总体上涉及放射疗法治疗系统，并且具体地，涉及用于合并身体的表面区域和内部区域的图像的方法和系统。
技术介绍
辐射疗法(也被称为放射疗法)可以用于对癌症或其他病症的治疗。放射疗法涉及向患者的靶区域(例如向肿瘤或其他癌组织)递送规定的剂量的辐射。可以在实施放射疗法之前对靶区域进行成像，并且可以基于例如靶的大小、位置和/或取向以及周围结构等来制定治疗计划。然后可以使用线性加速器(直线加速器)或其他合适的辐射递送装置将辐射递送至患者的靶区域。直线加速器可以将光子(例如，X射线)、电子或其他亚原子粒子朝向诸如肿瘤的靶引导。在获取靶的初始图像之后，靶区域的位置和/或取向可能改变。例如，患者可能在转移至治疗室期间、在治疗室内移动(例如，定位在诊查台、床或桌上)期间或在实施放射疗法期间移位。例如，患者可能由于规律的生物过程——包括例如呼吸、吞咽、眨眼、颤搐、蠕动、消化、心脏跳动、咳嗽、排气或其他运动——而具有自动或无意的移动。此外，由于患者可能在每个辐射疗法治疗期段(session)(被称为分段(fraction))之间减轻或增加体重，靶区域(例如，肿瘤)可能改变大小(例如，缩小或变大)或者靶区域周围的解剖结构可能会影响靶区域的位置(例如，患者膀胱的体积可能会跨分段而改变，从而影响周围结构的位置)，因此跨不同的分段跟踪解剖结构可能会是复杂的。靶区域的位置和/或取向的改变可能降低放射疗法的功效。例如，如果靶区域的实际取向或位置不同于基于先前成像和/或与先前成像不准确对准的假设取向或位置，则可能无法将正确剂量的辐射递送至预期靶区域。此外，替代预期靶区域或者除了预期靶区域之外，周围的健康结构也可能会接收辐射。将错误的区域暴露于辐射可能最终会伤害或杀死周围的健康细胞。此外，可能期望将跨分段拍摄的患者的解剖结构的图像进行匹配和/或与对患者拍摄的原始CT图像进行匹配，以跟踪剂量递送的位置以及递送至患者的总剂量。对于放射疗法可能期望准确的图像对准和跟踪技术来应对在治疗过程(例如，跨分段的计划、预备)中以及在分段期间辐射被递送至患者时解剖结构的移动(例如，肿瘤的移动或周围健康结构的移动)和解剖结构的改变(例如，肿瘤大小的改变或体重的增加或减少)。还会期望跟踪剂量递送的位置和所递送的总剂量。因此，需要提高对在不同时间点处拍摄的患者的图像进行对准和比较的能力的系统和方法。
技术实现思路
本公开内容的实施方式可以涉及一种图像处理系统，该图像处理系统被配置成接收在第一时间处拍摄的受试者的身体的区域的医学图像，并且接收在第一时间处拍摄的受试者的身体区域的外部部分的表面图像。图像处理还可以被配置成接收在第二时间处拍摄的受试者的身体的区域的医学图像，并且配准在第一时间处拍摄的医学图像、在第一时间处拍摄的表面图像和在第二时间处拍摄的医学图像。系统的各种实施方式可以包括以下特征中的一个或更多个：配准医学图像可以包括使用可变形配准；第二时间可以先于第一时间；在第二时间处拍摄的医学图像可以是计划计算机断层扫描图像；在第一时间处拍摄的医学图像可以是磁共振图像或锥束计算机断层扫描图像；该系统还可以被配置成在第一时间处获得医学图像并且在第一时间处获得表面图像；表面图像可以是光学图像、红外图像、热图像或立体图像中的一个；可以同时配准在第一时间处拍摄的医学图像、在第一时间处拍摄的表面图像和在第二时间处拍摄的医学图像；配准步骤可以包括配准在第一时间处拍摄的医学图像和在第一时间处拍摄的表面图像以形成组合图像，以及然后将该组合图像与在第二时间处拍摄的医学图像配准；以及在第二时间处拍摄的医学图像可以包括受试者的身体的区域的外部部分的至少一部分。本公开内容的实施方式还可以涉及一种计算机实现的图像处理方法。该方法可以包括：接收在第一时间处拍摄的受试者的身体区域的第一医学图像；接收在第一时间处的受试者的身体的区域的外部部分的第一表面图像；以及使用可变形配准或成像系统校准来配准第一医学图像和第一表面图像以形成第一组合图像。该方法还可以包括：接收在第二时间处拍摄的受试者的身体的区域的第二医学图像；接收在第二时间处的受试者的身体的区域的外部部分的第二表面图像；以及使用可变形配准或成像系统校准来配准第二医学图像和第二表面图像以形成第二组合图像。该方法还可以包括配准第一组合图像和第二组合图像。该方法的各种实施方式可以包括以下特征中的一个或更多个：第一医学图像和第二医学图像可以是磁共振图像或锥束计算机断层扫描图像；第一表面图像和第二表面图像可以是光学图像、红外图像、热图像或立体图像；以及第一时间和第二时间两者都可以发生在单个放射疗法治疗分段(fraction)期间。本公开内容的实施方式还可以涉及一种存储指令的非暂态计算机可读介质，该指令在由处理器执行时使处理器执行图像处理方法。该方法可以包括：接收在第一时间处拍摄的受试者身体的内部区域的医学图像；接收在第一时间处拍摄的受试者的身体的内部区域的外部部分的表面图像；以及接收在第二时间处拍摄的受试者身体的内部区域的医学图像。该方法还可以包括：使用可变形配准来配准在第一时间处拍摄的医学图像、在第一时间处拍摄的表面图像和在第二时间处拍摄的医学图像。该方法的各种实施方式可以包括以下特征中的一个或更多个：表面图像可以是光学图像、红外图像、热图像或立体图像中的一个；在第二时间处拍摄的医学图像可以是计划计算机断层扫描图像，以及在第一时间处拍摄的医学图像可以是磁共振图像或锥束计算机断层扫描图像；计划计算机断层扫描图像还可以包括受试者的身体的内部区域的外部部分的至少一些；第二时间可以发生在计划阶段期间，以及第一时间可以发生在放射疗法治疗分段期间；以及可以同时配准在第一时间处拍摄的医学图像、在第一时间处拍摄的表面图像和在第二时间处拍摄的医学图像。实施方式的附加目的和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且根据描述将部分地是明显的，或者可以通过实施方式的实践来获知。应当理解，前面的一般性描述和下面的详细描述两者均只是示例性和说明性的，而不是对权利要求进行限制。如本文所使用的，术语“包括”、“包含”或其任何其他变型旨在涵盖非排他性包含，使得包括元素列表的过程、方法、物品或装置不仅包括那些元素，还可以包括未明确列出的或该过程、方法、物品或装置固有的其他元素。附图说明并入在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了所公开的实施方式，并且与说明书一起用于说明所公开的实施方式的原理。在附图中：图1示出了计算机断层扫描图像与锥束计算机断层扫描图像之间的比较。图2示出了根据本公开内容的实施方式的示例性辐射疗法系统。图3示出了包括被配置成递送辐射疗法束的辐射疗法输出的示例性辐射疗法系统。图4A是描绘根据本公开内容的各种实施方式的示例性成像方法的流程图。图4B是描本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种图像处理系统，其被配置成：/n接收在第一时间处拍摄的受试者的身体的区域的医学图像；/n接收在所述第一时间处拍摄的所述受试者的身体的所述区域的外部部分的表面图像；/n接收在第二时间处拍摄的所述受试者的身体的所述区域的医学图像；/n配准在所述第一时间处拍摄的医学图像、在所述第一时间处拍摄的表面图像和在所述第二时间处拍摄的医学图像。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180118 US 15/874,5111.一种图像处理系统，其被配置成：
接收在第一时间处拍摄的受试者的身体的区域的医学图像；
接收在所述第一时间处拍摄的所述受试者的身体的所述区域的外部部分的表面图像；
接收在第二时间处拍摄的所述受试者的身体的所述区域的医学图像；
配准在所述第一时间处拍摄的医学图像、在所述第一时间处拍摄的表面图像和在所述第二时间处拍摄的医学图像。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，配准所述医学图像包括：使用可变形配准。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第二时间先于所述第一时间。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，在所述第二时间处拍摄的医学图像是计划计算机断层扫描图像。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，在所述第一时间处拍摄的医学图像是磁共振图像或锥束计算机断层扫描图像。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统还被配置成在所述第一时间处获得医学图像并且在所述第一时间处获得表面图像。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述表面图像是光学图像、红外图像、热图像或立体图像中的一个。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，同时配准在所述第一时间处拍摄的医学图像、在所述第一时间处拍摄的表面图像和在所述第二时间处拍摄的医学图像。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，配准步骤包括：将在所述第一时间处拍摄的医学图像和在所述第一时间处拍摄的表面图像进行配准以形成组合图像，并且然后将所述组合图像与在所述第二时间处拍摄的医学图像进行配准。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，在所述第二时间处拍摄的医学图像包括所述受试者的身体的所述区域的外部部分的至少一部分。
11.一种计算机实现的图像处理方法，包括：
接收在第一时间处拍摄的受试者的身体的区域的第一医学图像；
接收在所述第一时间处的所述受试者的身体的所述区域的外部部分的第一表面图像；
配准所述第一医学图像和所述第一表面图像以形...
【专利技术属性】
技术研发人员：尼科莱特·帕特丽夏·马格罗，韩骁，
申请(专利权)人：医科达有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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