用于产生或重建三维图像的方法和系统技术方案

一种用于产生或重建对应于感兴趣结构（６０）的三维（３Ｄ）图像的方法，包括：获取对应于感兴趣结构（６０）的多个图像投影；在选择的３Ｄ种子点（６４）处施加形状模型（６６）；和，使形状模型（６６）适应于表示感兴趣结构（６０），由此产生适合的形状模型。一种用于产生和重建三维（３Ｄ）图像的系统。系统（１０）包括：成像系统（１２），其被配置为提供对应于感兴趣结构（６０）的投影数据；和，控制器（５０），其与成像系统（１２）可操作地通信。控制器（５０）被配置为：接收该投影数据（６４）；在选择的３Ｄ种子点（６４）处施加形状模型（６６）；和，使该形状模型（６６）适应于该表示该注结构（６０），由此产生适合的形状模型。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】3D-2D自适应形状模型支持的运动补偿重建本专利技术涉及在3D和4D图像重建中补偿运动的方法。特别地，涉 及基于自适应形状模型对用X射线荧光透视等产生的图像进行运动补偿和增强。在X射线引导的心脏介入中，例如用于电生理介入，通常利用目 标心室的结构的3D和4D重建来设计和引导该介入。当前，必要时， 可以使用不同的成像方式在介入前获得这些数据。然而，使用这个方 案时，数据可能并非是最近的。此外，用不同的成像方式所获得的数 据必须相对于被用于引导的实际成像信息进行配准，这增加了成本、时间和复杂度。此外，在任何类型的成像过程中的患者的运动都导致非一致的数 据，并因此导致了伪像，例如，模糊和幻象。因此，必须避免或补偿 患者的运动。实际上，避免运动，例如固定患者， 一般是困难或不可 能的。因此，患者运动的补偿或用于患者运动的补偿是最实际的。大 多数运动补偿方法集中在如何获得全都属于同样的运动状态的一致的 投影数据，以及如何接着将投影数据的这个子集用于重建。使用多个 这样的子集，可以对测量对象的不同的运动状态进行重建。举例来说， 一个方法使用并行重组锥形束背面投影来补偿目标运动和X射线衰减 的时间演化。通过滑动窗口重建的块匹配来估计运动场，并且，通过 对来自同一方向的在时间上相邻的投影数据进行线性回归，对于每个 投影角而言所考虑体素的一致数据是近似的。根据运动矢量场来选择 用于该体素的过滤的投影数据。其它方法使用预计算的运动矢量来阐 明图像重建中的运动影响，以变更该投影算子并计算运动补偿的重建。直到今天，仍需有效的和经济合算的方法来产生3D/4D数据集。 特別地有益的是在成像系统上产生3D/4D数据集，该成像系统也被用 于介入。此外，有益的是，进行这个成像用于同时发生的介入，以避 免与附加的实验时间和图像配准相关联的额外费用及时间。在这里的示例性的实施例中7>开了一种方法，用于在对应于感兴趣结构的图像投影数据的基础上进行三维(3D)图像的产生或重建。 该方法包括获得多个对应于感兴趣结构的图像投影，其覆盖角足以 容易地实现从所述图像投影产生或重建3D图像；选择3D种子点(seed point);在该3D种子点处施加形状模型；以及，使该形状模型适于 表示该感兴趣结构，从而产生适合的形状模型。根据示例性的实现，在另一个可选的实施例中，上述方法还可以 包括获取表示与图像投影相关联的感兴趣结构的运动的数据；基于 表示感兴趣结构的运动的数据，使形状模式适于表示感兴趣结构，从 而产生另一个适合的形状模型；以及，在该另一个适合的形状模型的 基础上，产生感兴趣结构的3D图像。此外，在另一个示例性的实施例中，所公开的是用于产生和重建 三维(3D)图像的系统。该系统包括成像系统，其被设置为提供对 应于感兴趣结构的图像投影数据，其覆盖角足以容易地实现从所述图 像投影产生或重建3D图像；以及控制器，其可操作地与成像系统进行 通信。该控制器被配置为接收图像投影数据；选择3D种子点；在该 3D种子点处施加形状模型；以及，使形状模型适于表示该感兴趣结构， 从而产生适合的形状模型。此外，在另一个示例性的实施例中，所公开的也是用于产生或者 重建三维(3D)图像的系统。该系统包括用于获得多个对应于感兴 趣结构的图像投影的部件，其图像投影的覆盖角足以容易地实现从所 述图像投影产生或重建3D图像；用于选择3D种子点的部件；用于在 该3D种子点处施加形状模型的部件；以及，用于使形状模型适于表示 该感兴趣结构从而产生适合的形状模型的部件。此外，在另一个示例性的实施例中，所公开的是用机器可读的计 算机程序代码编码的存储介质，该代码包括指令，用于促使计算机执行 上述产生或者重建三维(3D)图像的方法。此外，在另一个示例性的实施例中，所公开的是计算机数据信号； 该计算机数据信号包括指令，用于促使计算机执行上述产生或者重建 三维(3D)图像的方法。经过下面的详细说明，特别是结合附图描述后，与所公开的方法 相关联的其它特征、功能和优点将变得明显。为了帮助本领域的普通技术人员制造和使用所公开的实施例，引 用了附图，其中，相同的引用被相同地标记。附图说明图1示出根据本专利技术示例性实施例的X射线成像系统；图2是示出了所公开的方法示例的框图；图3示出了应用于心脏说明的示例性实施例的例子；图4示出了根据本专利技术示例性实施例的用于确定种子点的方法的示意图。图5A示出了说明性的形状模型和感兴趣投影上的前向投影； 图5B示出了根据示例性实施例的边界确定；和 图5C示出了根据示例性实施例的限制点的修改。如同此处所阐明的那样，本专利技术有利地实现和促进了三维(3D) 旋转X射线成像，尤其是对心室结构的成像，特别用于电生理(EP) 介入。此外，本专利技术实现和促进了根据少数投影的基于形状模型的重 建并产生低剂量的4D (例如具有心动时相的3D) X射线重建。本专利技术可以用于各种类型的3D/4D成像应用。这里借助示意图描 述本专利技术的优选方案，其可以用于X射线成像，如同可用于电生理介 入。虽然借助X射线成像和介入的图例和参考显示和描述了优选方案， 但本领域的普通技术人员将可以理解本专利技术并不仅限于X射线或介入，而是可应用到成像系统和应用中。此外，将可以理解这里所公开的应 用并不仅限于介入，事实上， 一般地其可适用于任何要求3D/4D成像的应用。还可以理解，如杲在描述示例性的实施例时列举了具体的传感器 和名称，则这种传感器仅仅是出于例证说明的目的而^t描述的，不应 将其视作对本专利技术的限制。如果仔细考虑本专利技术，则许多的变更、取 代物和等价物将是显然的。在一个示例性的实施例中，在测量患者的心电图(ECG)的同时， 获得感兴趣心室结构的3D旋转X射线数据。选择目标结构的种子点， 并在这个种子附近放置自适应形状模型，其方向适合于患者的位置， 而其形状优选较好地表示目标血管结构。根据投影数据中所表示的实 际的患者数据，该形状模型适合于多个心动时相。获得的4D心室模型可以直接用于介入指引和估计心室参数。可替换地，形状表面的模拟的3D运动可用于产生局部运动矢量场，其可被用于为旋转X射线数据 提供补偿，以产生局部运动补偿的4D数据集重建。现在参考图1,根据本专利技术的示例性实施例示出一种系统。系统 10包括X射线装置12, X射线装置12具有C形臂14， C形臂14的第 一端设有X射线管16,而另一端设有X射线检测器18，例如图像增强 器。这种X射线装置12适合于形成设置在台22上的患者20的、来自 不同X射线位置的X射线投影图像；为此，C形臂14的位置可以在各 个方向上进行改变；C形臂14也一皮构造为可以绕着空间三轴旋转，该 空间三轴就是如图所示的X轴、Z轴以及未示出的Y轴。C形臂14可 以经由支承装置24、枢轴26和滑动片28附于天花板，其中滑动片28 在轨道系统30中在水平方向上是可移动的。对用于获取来自不同的X 射线位置的投影的运动的这些控制和对数据获取的控制，可借助于控 制单元50来实现。医疗器材32包括但不被限制为探针、针、导管和导线等，以及包 括上述项中至少一个的组合，所述医疗器材32可以;故引入患者20,例 如在血管造影、活体检查或介入治疗的过程中。对医疗器材32相对于 患者20的检查区域的三维数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在对应于感兴趣结构（６０）的图像投影数据的基础上产生或重建三维（３Ｄ）图像的方法，该方法包括：获得多个对应于感兴趣结构（６０）的图像投影，其覆盖角足以实现从所述图像投影产生或重建３Ｄ图像；选择３Ｄ种子点（６４）；在所述３Ｄ种子点（６４）处施加形状模型（６６）；和使所述形状模型（６６）适应于表示所述感兴趣结构（６０），由此产生适合的形状模型。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M格拉斯，V拉谢，D谢弗，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]