血管内图像中的多模态分割制造技术

本发明专利技术提供了一种通过以下方式来检测脉管图像中的感兴趣特征的方法：接收来自第一模态的信息，并且将来自所述第一模态的信息变换到第一坐标空间中；接收来自第二模态的信息，并且将来自所述第二模态的信息变换到第二坐标空间中。将所述第一坐标空间与所述第二坐标空间对齐，以将来自所述第一模态和所述第二模态的信息组合为组合的数据集。所述方法还能够涉及基于所述组合的数据集，来检测脉管图像中的感兴趣特征。的感兴趣特征。的感兴趣特征。

【技术实现步骤摘要】
血管内图像中的多模态分割
[0001]本申请为分案申请，其原申请的申请日是2014年03月07日，申请号为201480012790.3，专利技术名称为“血管内图像中的多模态分割”。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请主张2013年3月7日递交的美国临时申请序列号61/774154的利益和优先权，通过引用将其内容并入本文。


[0004]本专利技术总体上涉及检测脉管图像中的感兴趣特征。

技术介绍

[0005]心血管疾病经常起因于动脉粥样物在血管腔内的沉积，尤其是冠状动脉的动脉腔和其他脉管系统的内壁上的积累，从而导致已知为动脉粥样硬化的状况。这些沉积能够具有广泛变化性质，其中，一些沉积是相对软的，并且其他的是纤维状和/或钙化的。在后者的情况下，沉积经常被称为斑块。这些沉积能够限制血液流动，在更严重的情况下导致心肌梗死。
[0006]心血管疾病的评估和随后的处置常常利用各种成像模态来对血管系统的内部进行成像。这些成像模态能够包括X射线透视成像，光学相干断层摄影(OCT)成像，血管内超声(IVUS)成像以及虚拟组织学血管内(VH
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IVUS)成像以及其他。X射线透视法使用X射线来获得结构或对象的实时移动图像。OCT使用反射光来创建深度分辨图像。IVUS利用超声回波来采集血管和周围区的图像。VH
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IVUS是产生动脉血管的颜色编码图的成像技术，其中，不同组织组分被分派不同的颜色。
[0007]尽管所有这些模态以其自身方式是有用的，但是它们也具有它们的局限，尤其是当检测特定感兴趣特征时。例如，常规灰度IVUS不能够用于对放置在血管内部的支架进行成像，而没有值得考虑的困难。此外，常规IVUS也不能够容易地对腔的边界进行成像，这是由于在血管中的血液的存在。这些成像模态的局限能够阻碍针对合适地诊断和处置心血管疾病的努力。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供了一种用于基于从多个成像模态导出的共配准的数据集来检测脉管图像中的感兴趣特征的方法。不同于依赖于仅一个成像模态来检测感兴趣特征的常规成像技术，本专利技术使用来自多个成像模态的潜在地互补信息，并组合所提取的信息，以方便检测感兴趣特征。本专利技术然后出于分析目的来使用成像数据的共配准的集合。例如，感兴趣特征可以是心血管支架，这是难以使用常规灰度IVUS来检测的。在该范例中，本专利技术可以涉及使用常规灰度IVUS来获得包括并且围绕支架的区的图像。信息然后从图像被提取并且被变换为位置数据(即坐标集)。然后利用第二成像模态，例如VH
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IVUS，来对相同的区进行成像。尽管在灰度IVUS中的支架难以检测，但是在VH
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IVUS中的支架具有可以容易地识别的独特的
外观。凭借VH分析，VH
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IVUS数据集和灰度IVUS数据集被空间地共配准，从而提供共配准的位置数据的组合的集合。从VH
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IVUS提取的特征能够与从灰度IVUS数据提取的特征组合，从而然后训练搜索算法，所述搜索算法能够用于回来识别常规灰度IVUS中的支架。该多模态检测方法的主要益处是利用从互补成像模态获得的额外的信息。该额外的信息可以改进或促进脉管集中的感兴趣特征的检测。
[0009]任何成像模态可用于实践本专利技术，包括灰度IVUS、VH
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IVUS、OCT、MRI、X线血管造影以及光声成像。此外，本专利技术能够被应用于方便使用前述成像模态来检测任何感兴趣特征。感兴趣特征可以是生物学的，例如，血管的边界或壁。感兴趣特征也可以是非生物学的。非生物学感兴趣特征可以包括已被插入到身体腔中的医学设备，例如，支架、球囊或导管。
[0010]本专利技术还涵盖用于实践上述方法的系统。本专利技术的特定方面尤其适于计算机实施，例如，来自各种成像模态的信息的接收和变换，以及将来自多个模态的位置数据对齐到组合的数据集中。因此，本专利技术的系统可以包括用于运行本专利技术的方法的计算机和处理器。
附图说明
[0011]图1示出了用于实施血管内图像配准的系统。
[0012]图2描绘了说明性血管造影图像。
[0013]图3示出了安装在导管之上的射线不透明标记物的X射线透视图像。
[0014]图4描绘了在横断面IVUS图像旁边的说明性增强放射图像。
[0015]图5图示了根据特定实施例的用于实践本专利技术的方法的系统。
[0016]图6描绘了用于识别感兴趣特征的示范性方法。
[0017]图7描绘了用于训练用在实践根据本专利技术的方法中的搜索算法的示范性方法。
[0018]图8图示了根据特定实施例的根据单幅图像数据集的基于特征的分割。
[0019]图9图示了根据特定实施例的根据多幅/多模态图像数据集的基于特征的分割。
具体实施方式
[0020]本专利技术提供了用于基于从多个成像模态导出的共配准的数据集来检测脉管图像中的感兴趣特征的方法。本专利技术利用来自多个成像模态的潜在地互补的信息，并且组合从模态提取的信息，以方便检测期望的感兴趣特征。在特定方面中，本专利技术可以涉及从第一成像模态接收信息，并将信息从第一模态变换到第一坐标空间中，即变换为位置数据或坐标的集合。本专利技术还可以涉及从第二成像模态接收信息，并将信息从第二模态变换到第二坐标空间中。本专利技术还可以涉及将第一坐标空间与二坐标空间对齐，从而将来自第一模态和二模态的信息组合为组合的数据集。本专利技术然后应用来自组合的数据集的信息，来搜索选定的模态中的感兴趣特征。例如，信息可以用于训练搜索算法来检测感兴趣特征。一般而言，本专利技术利用从共配准的数据集导出的信息来方便检测感兴趣特征。
[0021]来自多个成像模态的位置数据的对齐通常被称为共配准。共配准通常是指重新对齐图像(并且尤其是对齐或叠加来自从不同的模态的图像)的任何方法。共配准常常用于叠加结构图像和功能图像，以及将功能扫描链接到解剖扫描。来自多个成像模态的图像和位置数据的共配准是本领域中已知的。关于图像共配准的细节能够例如在美国专利No.8298147和8620055；以及U.S.Pub.2012/0155734中找到，所述专利中的每个通过引用被
并入本文。
[0022]现在描述共配准的示范性方法，其使用X射线透视法和血管内超声来获得共配准的血管内数据集。然而，本专利技术涵盖任何以及全部成像模态，包括但不限于，血管内超声(IVUS)、光学相干断层摄影(OCT)、X射线血管造影、计算机断层摄影(CT)血管造影以及磁共振(MR)血管造影。
[0023]图1示出了对于血管造影或X射线透视图像和血管内超声图像的共配准而言有用的本专利技术的系统。放射和超声图像数据采集子系统一般都是本领域中公知的。关于放射图像数据，患者10被定位在血管造影台12上。血管造影台12被布置为提供足够的空间，来关于在台12上的患者10将血管造影/X射线透视单元C型臂14定位在操作位置中。由血管造影/X射线透视C型臂14采集的放射图像数据经由传送线缆16传到血管造影本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于检测脉管图像中的感兴趣特征的方法，所述方法包括：接收来自第一成像模态的信息，并且将来自所述第一成像模态的信息变换到第一坐标空间中；接收来自第二成像模态的信息，并且将来自所述第二成像模态的信息变换到第二坐标空间中；其中，所述第一成像模态和所述第二成像模态中的成像模态选自包括以下的组：血管内超声(IVUS)、虚拟组织学血管内超声(VH
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IVUS)、光学相干断层摄影(OCT)、X
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射线血管造影以及磁共振成像(MRI)；其中，所述第一成像模态不同于所述第二成像模态；将所述第一坐标空间与所述第二坐标空间对齐，从而将来自所述第一模态和所述第二模态的信息组合为组合的数据集；基于所述组合的数据集来检测从多个成像模态中选择的成像模态的所述脉管图像中的感兴趣特征，其中，对所述感兴趣特征的检测包括训练分类器(804、905)以基于所述组合的数据集来检测所述感兴趣特征；其中，所述感兴趣特征是在所述第一成像模态和所述第二成像模态中的一个的图像中检测的，并且该信息用于对训练在所述第一成像模态和所述第二成像模态中的另一个的图像中的特征检测进行初始化。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述感兴趣特征是血管或腔壁。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述感兴趣特征是支架。4.根据权利要求1所述的方法，其中，检测所述感兴趣特征包括基于所述组合的数据集对所述感兴趣特征的搜索进行初始化。5.一种用于确定脉管图像中的感兴趣特征的系统，所述系统包括：处理器(30)；以及计算机可读存储介质(60)，其包括指令，所述指令当被运行时令所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：飞利浦影像引导治疗公司，
类型：发明
国别省市：