用于树模型显像以检测肺栓塞的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于树模型显像以检测解剖树结构中异常的系统和方法。该方法包括：将树模型匹配到解剖树结构（２３０）；将树模型的分枝转换成第一二维分枝图像（２４０）；以及以分等级的顺序排列第一二维分枝图像以形成第二二维图像（２５０）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及肺栓塞的显像和计算机辅助诊断和检测，并且特别涉及应。2.相关技术讨论当来自深静脉血栓症(DVT)的一片血凝块脱落并且行进到肺中动脉时，发生肺栓塞(PE)，在肺中堵塞动脉、损伤肺并且对心脏造成压力。该短期并发症是潜在的生命威胁并且发生在约百分之十的具有急性DVT症状的患者中。其可能甚至比一般意识到的更普遍，因为多数栓塞发生没有征兆。虽然在美国PE是非预期死亡的最普遍原因之一，其还可以是最可预防的之一。用抗凝血剂的即时治疗对于阻止生命损失是必要的。然而，这种治疗带有风险，因而使得正确的诊断很关键。结果，通过提供可与诸如肺血管造影法和通气灌注扫描的备选方法相类似的或优于它们的敏感性和特征，计算机断层摄影血管造影法(CTA)越来越得到接受作为诊断方法。从在CTA期间使用的16切片计算机断层摄影(CT)扫描器采集的图像提供了很高分辨率的数据，允许对位于子段动脉中的栓塞的增强检测。经用二维(2D)切片对高分辨率数据的分析包括寻迹各个血管并检查它们的内容。然而，该分析可能是耗时的，尤其对于外围动脉。例如，诸如放射学家的从业医生必须导航通过各个2D切片，同时记住正寻迹的血管的位置。然而，因为放射学家一次仅能够寻迹有限数量的血管，所以必须重复整个寻迹处理。在具有造影剂增强的CT图像的PE自动分析领域中的当前研究，关注借助于计算机辅助的检测(CAD)对动脉内的凝块直接检测，或者通过显像染病的肺区域中的血管或灌注不足直接推论凝块位置。当使用CAD检测动脉中的凝块时，通常需要对动脉的良好分割以检测PE的精确位置。一旦自动确认PE候选，它们呈现给放射学家用于核实。由于自动确认PE CAD候选，可能遗漏一些PE位置并且可能发生假肯定性。另外，通常不给放射学家关于为什么选择或不选择特定PE位置的信息。在用于PE显像的另一方法中，计算肺局部区域的平均密度并且描绘以直接显像灌注不足。示出低于平均密度的肺区域通常是上游凝块的暗示；然而，诸如肺气肿的其他情形也可以导致低于平均密度。该方法包括对2D切片观察的相似导航需求，即在2D切片部分中卷动并且记住一定图案的位置。在又一PE显像方法中，阴影三维(3D)血管树使用血管的内部密度区域以对树表面上色。该方法简化了对外周PE的研究，因为血管寻迹不再需要。然而，显像的树必须在3D中导航，并且因为分枝倾向于闭塞其他分枝，所以在树周围的导航需要相当大量的交互作用。另外，每个分枝的整个表面可能需要检查，因而需要对每个分枝的完全旋转观察，导致耗时的处理。因此，需要一种技术来减少或消除用于观察3D血管树的所有结构的3D导航的需求。专利技术概述本专利技术通过提供了一种，克服了在已知教导中遇到的前述和其他问题。在本专利技术的一个实施例中，用于树模型显像以检测解剖树结构中异常的方法包括将树模型匹配到解剖树结构；将树模型的分枝转换成第一二维分枝图像；并且以分等级的顺序排列第一二维分枝图像以形成第二二维图像。通过使用取阈值和基于尺寸的标注、基于线滤波的或者基于结构张量的分割技术中的一种，分割解剖树结构。匹配树模型的步骤包括对解剖树结构定义根位置；计算已分割的解剖树结构的轮廓；使用该轮廓形成原始树结构；消除原始树结构中的错误分枝；对轮廓进行平滑和定中心；以及指派方向矢量到已分割的解剖树结构中的点。通过使用基于脉管的寻迹技术、轮廓化、距离变换或基于水平集的树模型计算技术中的一种，也可以匹配树模型。通过使用打开、并排显示、旋转结构或者二维最大亮度投影技术中的一种，将树模型的分枝转换成第一二维分枝图像。解剖树结构是诸如血管树的脉管树或者诸如支气管树的呼吸道树中的一种。使用计算机断层摄影术或者磁共振成像技术中的一种采集解剖树结构。所述异常是肺栓塞、呼吸道狭窄或脑动脉瘤中的一种。在本专利技术的另一实施例中，一种用于分析二维树图像以检测解剖树结构中异常的方法包括将树模型匹配到解剖树结构；将树模型中的每个分枝转换成二维分枝图像以形成多幅二维分枝图像；并且以分等级的顺序排列二维分枝图像以形成二维显示图像。该匹配树模型的步骤包括对解剖树结构定义根位置；计算已分割的解剖树结构的轮廓；使用该轮廓形成原始树结构；消除原始树结构中的错误分枝；对轮廓进行平滑和定中心；以及指派方向矢量到已分割的解剖树结构中的点。该方法还包括显示该二维显示图像；在该二维显示图像中以分等级的顺序观察分枝；接收分枝选择；并且获取分枝的图像数据的原始轴试图或分枝的三维描绘。当选定的分枝包括异常时，异常是肺栓塞、呼吸道狭窄或脑动脉瘤中的一种。在本专利技术又一实施例中，一种用于树模型显像以检测解剖树结构中异常的系统包括用于存储程序的存储器设备；与存储器设备通讯的处理器，该处理器利用程序操作以将树模型匹配到解剖树结构；将树模型的分枝转换成第一二维分枝图像；并且以分等级的顺序排列第一二维分枝图像以形成第二二维图像。通过使用取阈值和基于尺寸的标注、基于线滤波的或者基于结构张量的分割技术中的一种，分割解剖树结构。当匹配时，处理器利用程序操作以对解剖树结构定义根位置；计算已分割的解剖树结构的轮廓；使用该轮廓形成原始树结构；消除原始树结构中的错误分枝；对轮廓进行平滑和定中心；以及指派方向矢量到已分割的解剖树结构中的点。通过使用基于脉管的寻迹技术、轮廓化、距离变换或基于水平集的树模型计算技术中的一种，也可以匹配树模型。通过使用打开、并排显示、旋转结构或者二维最大亮度投影技术中的一种，将树模型的分枝转换成第一二维分枝图像。解剖树结构是脉管树或者呼吸道树中的一种。使用计算机断层摄影术或者磁共振成像技术中的一种采集解剖树结构。所述异常是肺栓塞、呼吸道狭窄或脑动脉瘤中的一种。前述特征是典型实施例的，并且呈现以帮助理解本专利技术。应当理解，它们并不预期认为是对由权利要求界定的本专利技术的限制，或者对权利要求的等效的限制。因此，特征的该概要不应认为在确定等效中是决定性的。从附图和权利要求的下列描述中，本专利技术的其他特征将变得清楚。附图简述附图说明图1是根据本专利技术典型实施例的一种用于树模型显像以检测肺栓塞的系统框图；图2是示出了根据本专利技术典型实施例的一种用于树模型显像以检测肺栓塞的方法的流程图；图3是示出了用于本专利技术典型实施例的树模型匹配方法的流程图；图4是示出了根据常规技术的肺脉管树分割的3D显像的图；图5是示出了根据本专利技术典型实施例的用于树模型显像以检测肺栓塞的方法的一系列图；图6是示出了根据本专利技术典型实施例的用于将3D分枝转换成2D图像的备选技术的一系列图；以及图7是示出了根据本专利技术典型实施例的将肺脉管树转换成单一2D图像的结果的一系列图。典型实施例详述图1是根据本专利技术典型实施例的用于树模型显像以检测肺栓塞的系统100的框图。如图1中所示，系统100主要包括扫描设备105、个人计算机(PC)110以及通过例如以太网网络120连接的操作者控制台115。扫描设备105可以是磁共振(MR)成像设备、CT成像设备、螺旋CT设备、正电子发射断层摄影(PET)设备、2D或3D荧光成像设备、2D、3D或四维(4D)超声成像设备或x-射线设备。扫描设备105也可以是能够具有CT、MR、PET或其他成像技术的混合成像设备。PC110，其可以是工作站、便携式或膝上型计算机、个人数字助理(PDA)等等，包括中央处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于树模型显像以检测解剖树结构中异常的方法，包括：将树模型匹配到解剖树结构；　将树模型的分枝转换成第一二维分枝图像；以及以分等级的顺序排列第一二维分枝图像以形成第二二维图像。

【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：AP基拉利，CL诺瓦克，
申请(专利权)人：美国西门子医疗解决公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]