多模态成像对准制造技术

一种用于维持X射线影像与超声影像的对准的控制器包括：存储器，其存储指令；以及处理器，其运行所述指令。当由所述处理器运行时，所述指令使所述控制器运行包括以下各项的过程：从用于执行X射线成像的X射线系统接收数据；并且从用于执行超声成像的超声成像探头接收数据。由所述控制器运行的所述过程还包括：基于在基于X射线的影像当中的所述超声成像探头的X射线图像将所述基于X射线的影像与来自所述超声成像探头的影像进行配准；以及根据来自所述超声成像探头的所述数据来检测所述超声成像探头的移动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多模态成像对准
技术介绍
回波导航仪(EchoNav)是导管室(cathlab)软件套件中的工具，该工具允许将术中X射线荧光检查图像与术中经食道超声心动图(TEE)图像融合。虽然由于担心使患者暴露于太多X射线而不在X射线荧光检查上连续地跟踪TEE探头，但是对其间歇地跟踪。为了高精度，最初使用两个或更多个X射线荧光检查投影来确定TEE探头在三维(3D)空间中的位置和取向，但是在X射线荧光检查与TEE的初始配准之后，通常仅使用一个平面。从X射线荧光检查影像中分割出TEE探头，并且确定其在X射线荧光检查上的位置和取向。基于此，将TEE影像叠加在X射线荧光检查影像上的正确位置上。每当采集到新的X射线荧光检查图像(单个X射线荧光检查投影)时，随后就更新TEE探头的位置。图1示出了上述的已知融合过程。在图1中，在S101A处，X射线荧光检查投影#1包括TEE探头100。在S101B处，X射线荧光检查投影#2也包括TEE探头100。在S102处，从两个X射线荧光检查投影中分割出TEE探头100，因为这随后反映了TEE探头100的独立的定位和取向。在S103处，基于从两个X射线荧光检查投影中对TEE探头100的分割来确定TEE探头100的位置和取向。在S104处，基于对TEE探头100的位置和取向的确定将来自TEE探头100的影像叠加在X射线荧光检查图像上。由于仅使用X射线荧光检查来跟踪TEE探头100，因此，如果没有执行X射线荧光检查成像，则没有信息可用于向用户告知当前的可视化是否是有效的。当前，该信息可以经由在电子显示器上的模型中对TEE探头100的色彩编码来传送，使得在自从最后的X射线荧光检查图像以来的一定时间量之后，TEE探头100的模型的色彩例如从绿色转变为指示配准已经过时的白色。此外，准确度当前受到限制，因为在后续的荧光检查采集中，实时的X射线荧光检查图像是来自单个平面的X射线荧光检查投影。有时(例如，当不使用X射线荧光检查时)对超声成像探头位置的不了解可能是重要的工作流程障碍。超声图像与X射线荧光检查图像的配准不仅用于将实时的超声图像与X射线荧光检查图像相关(例如，融合)，而且用于将在X射线荧光检查图像中/上配准的注释显示回超声图像中/上。当配准是未知时，注释可能在超声图像中被不正确地显示，这可能导致混淆或置信度降低(即使当状态在技术上是正确的时)。因此，关于配准不再有效的知识将为工作流程带来超过因超时而产生的当前技术方案的益处。对超声成像探头的移动进行补偿可能导致甚至更大的益处。
技术实现思路
根据本公开内容的一个方面，一种用于维持X射线影像与超声影像的对准的控制器包括：存储器，其存储指令；以及处理器，其运行所述指令。当由所述处理器运行时，所述指令使所述控制器运行包括以下各项的过程：从用于执行X射线成像的X射线系统接收数据；以及从用于执行超声成像的超声成像探头接收数据。由所述控制器运行的所述过程还包括：基于在基于X射线的影像当中的所述超声成像探头的X射线图像将所述基于X射线的影像与来自所述超声成像探头的影像进行配准；以及根据来自所述超声成像探头的所述数据来检测所述超声成像探头的移动。根据本公开内容的另一方面，一种用于维持X射线影像与超声影像的对准的方法，包括：通过计算机从用于执行X射线成像的X射线系统接收数据，所述计算机包括存储指令的存储器以及运行所述指令的处理器。所述方法还包括：通过所述计算机从用于执行超声成像的超声成像探头接收数据。所述方法还包括：基于在基于X射线的影像当中的所述超声成像探头的X射线图像将所述基于X射线的影像与来自所述超声成像探头的影像进行配准；以及通过所述处理器并且根据来自所述超声成像探头的所述数据来检测所述超声成像探头的移动。根据本公开内容的又一方面，一种用于维持X射线影像与超声影像的对准的系统包括X射线系统、超声成像探头和控制器。所述X射线系统基于X射线来生成影像。所述超声成像探头生成超声影像。所述控制器包括存储指令的存储器以及运行所述指令的处理器。当由所述处理器运行时，所述指令使所述控制器运行包括以下各项的过程：从所述X射线系统接收数据；以及从所述超声成像探头接收数据。由所述控制器运行的过程还包括：基于在基于X射线的影像当中的所述超声成像探头的X射线图像将所述基于X射线的影像与来自所述超声成像探头的影像进行配准；以及根据来自所述超声成像探头的所述数据来检测所述超声成像探头的移动。附图说明当结合附图阅读时，根据以下的详细描述最佳地理解示例性实施例。要强调的是，各个特征不一定是按比例绘制的。实际上，为了讨论的清楚，可以任意地增大或减小尺寸。只要适用和实用，相同的附图标记指代相同的元件。图1示出了用于将术中X射线影像与术中经食道超声心动图(TEE)影像融合的已知融合过程。图2A示出了根据代表性实施例的在初始视图中的多模态成像对准。图2B示出了根据图2A的代表性实施例的在超声成像探头的移动之后的多模态成像对准。图2C示出了根据图2A和图2B的代表性实施例的在对超声成像探头的移动进行补偿之后的多模态成像对准。图3示出了根据代表性实施例的用于多模态成像对准的系统。图4示出了根据代表性实施例的可以在其上实现多模态成像对准的方法的通用计算机系统。图5示出了根据代表性实施例的用于多模态成像对准的过程。图6示出了根据代表性实施例的用于多模态成像对准的另一过程。图7示出了根据代表性实施例的用于多模态成像对准的另一过程。具体实施方式在以下的详细描述中，出于解释而非限制的目的，阐述了公开具体细节的代表性实施例，以便提供对根据本文的教导的实施例的透彻理解。可以省略对已知系统、设备、材料、操作方法和制造方法的描述，以便避免模糊对代表性实施例的描述。然而，在本领域普通技术人员的范畴内的系统、设备、材料和方法在本文的教导的范围内，并且可以根据代表性实施例来使用。应理解的是，本文中使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，而并非旨在进行限制。所定义的术语是对所定义的术语的在本文的教导的
中通常理解和接受的技术和科学含义的补充。将理解的是，尽管本文可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件或部件，但是这些元件或部件不应当受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件或部件与另一元件或部件区分开。因此，在不脱离本专利技术构思的教导的情况下，下面讨论的第一元件或部件可以被称为第二元件或部件。本文使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，而并非旨在进行限制。如在说明书和所附的权利要求中所使用的，术语“一(a)”、“一个(an)”和“所述(the)”的单数形式旨在包括单数和复数形式，除非上下文另有明确规定。另外，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”和/或类似术语指定所陈述的特征、元件和/或部件的存在，但是并不排除一个或多个其他特征、元件、部件和/或其群组的存在或添加。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关联的所列出的项目中的一者或多者的任何和所有组合。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于维持X射线影像与超声影像的对准的控制器，包括：/n存储器，其存储指令；以及/n处理器，其运行所述指令，/n其中，当由所述处理器运行时，所述指令使所述控制器运行包括以下各项的过程：/n从用于执行X射线成像的X射线系统接收数据；/n从用于执行超声成像的超声成像探头接收数据，/n基于在基于X射线的影像当中的所述超声成像探头的X射线图像将所述基于X射线的影像与来自所述超声成像探头的影像进行配准；以及/n根据来自所述超声成像探头的所述数据来检测所述超声成像探头的移动。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180319 US 62/644,6441.一种用于维持X射线影像与超声影像的对准的控制器，包括：
存储器，其存储指令；以及
处理器，其运行所述指令，
其中，当由所述处理器运行时，所述指令使所述控制器运行包括以下各项的过程：
从用于执行X射线成像的X射线系统接收数据；
从用于执行超声成像的超声成像探头接收数据，
基于在基于X射线的影像当中的所述超声成像探头的X射线图像将所述基于X射线的影像与来自所述超声成像探头的影像进行配准；以及
根据来自所述超声成像探头的所述数据来检测所述超声成像探头的移动。


2.根据权利要求1所述的控制器，
其中，由所述控制器运行的所述过程还包括：
确定所述超声成像探头的所述移动超过预定阈值，以及
基于检测到所述超声成像探头的所述移动来生成通知。


3.根据权利要求1所述的控制器，其中，由所述控制器运行的所述过程还包括：
对所述超声成像探头的所述移动进行补偿，以维持在所述基于X射线的影像与来自所述超声成像探头的所述影像之间的对准。


4.根据权利要求2所述的控制器，
其中，所述预定阈值在多个预定阈值之间变化，并且
所述通知基于所述超声成像探头的移动量而变化。


5.根据权利要求4所述的控制器，其中，由所述控制器运行的所述过程还包括：
测量所述超声成像探头的所述移动量，以及
对所述超声成像探头的所述移动进行补偿，以维持在所述基于X射线的影像与来自所述超声成像探头的所述影像之间的对准，
其中，所述补偿是校正在所述基于X射线的影像与来自所述超声成像探头的所述影像之间的配准失配。


6.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述超声成像探头的所述移动是基于对来自所述超声成像探头的影像回放的分析来检测的。


7.根据权利要求6所述的控制器，其中，由所述控制器运行的所述过程还包括：
在来自所述超声成像探头的所述影像回放中识别介入性医学设备在其中被移动的区域；以及
从对所述超声成像探头的移动的检测中排除在所述区域内的移动。


8.根据权利要求6所述的控制器，其中，由所述控制器运行的所述过程还包括：
将随着时间的影响所述超声成像探头的三维心动周期识别为四维心动周期的数据集；以及
使用所述数据集来检测所述超声成像探头在所述四维心动周期中的周期之间的移动。


9.根据权利要求6所述的控制器，其中，由所述控制器运行的所述过程还包括：
识别影响所述超声成像探头的呼吸周期；以及
识别并且移除由于所述呼吸周期中的呼吸引起的周期性。


10.根据权利要求9所述的控制器，其中，所述呼吸运动是基于从外部呼吸设备接...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·G·G·M·维尼翁，M·L·弗莱克斯曼，A·K·贾殷，N·奈霍夫，
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