用于预测虚拟定位片流的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种预测虚拟定位片、特别是实时虚拟定位片的流的计算机实现的方法，以及对应的数据处理系统和医学成像系统，并且进一步涉及一种训练用于预测虚拟定位片的机器学习算法（MLA）的计算机实现的方法以及对应的数据处理系统。连续接收受试者的外表面的表面数据集。基于每个接收到的表面数据集，通过所训练的机器学习算法（MLA）连续生成（实时）虚拟定位片。此外，通过所训练的MLA的所训练的身体标记检测器（BMD），基于每个接收的表面数据集来更新身体地标表示，并且通过所训练的MLA的所训练的定位片生成器（TG）基于更新的空间标记图和对应的表面数据集来预测（实时）虚拟定位片。和对应的表面数据集来预测（实时）虚拟定位片。和对应的表面数据集来预测（实时）虚拟定位片。

【技术实现步骤摘要】
用于预测虚拟定位片流的方法和系统


[0001]本专利技术涉及一种预测虚拟定位片（topogram）流的计算机实现的方法以及对应的数据处理系统和医学成像系统，并且进一步涉及一种用于预测虚拟定位片的训练机器学习算法（MLA）的计算机实现的方法以及对应的数据处理系统。

技术介绍

[0002]与使用如计算机断层扫描（CT）扫描仪、磁共振成像（MRI）设备、X射线设备、超声设备等的医学成像设备获得的真实定位片或侦察扫描类似，虚拟定位片（合成定位片）提供对患者内部解剖结构（器官等）的投影视图。虚拟定位片是通过所训练的机器学习算法（MLA）、特别是生成对抗网络（GAN）从利用（2.5D）深度传感器采集的深度信息生成的，深度传感器如飞行时间传感器、光探测和测距（LIDAR）传感器、立体相机等。此外，从表面数据估计受试者的内部解剖结构，或者换句话说，虚拟定位片，即受试者内部解剖结构的二维（2D）投影是从受试者身体表面的几何测量来预测的。例如，像受试者的合成X射线图像这样的虚拟定位片仅根据表面几何形状或深度信息生成。所使用的架构（所训练的MLA）可以捕获表面数据和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1. 预测虚拟定位片（VT）、特别是实时虚拟定位片的流的计算机实现的方法，包括如下步骤：
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连续接收（S10）受试者（6）的图像数据集；和
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由所训练的机器学习算法MLA基于每个接收到的图像数据集连续生成（S20）虚拟定位片（VT），包括如下步骤：
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由所训练的MLA的所训练的身体标记检测器BMD基于每个接收到的图像数据集，更新（S21）身体地标表示（MM）；和
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由所训练的MLA的所训练的定位片生成器TG基于更新的身体地标表示（MM）和对应的图像数据集，预测（S22）虚拟定位片（VT）。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述图像数据集包括受试者（6）的外表面的对应表面数据集（SD），并且其中，在更新（S21）步骤中，由所训练的BMD基于包括对应的表面数据集（SD）的每个接收到的图像数据集来更新身体地标表示（MM），并且在预测（S22）步骤中，由所训练的TG基于更新的身体地标表示（MM）和包括表面数据集（SD）的对应图像数据集来预测虚拟定位片（VT）。3. 根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中迭代地执行更新（S21）和预测（S22）的步骤，并且其中，在更新（S21）步骤中，由所训练的BMD基于每个接收到的图像数据集并且基于所预测的虚拟定位片（VT）来更新身体地标表示（MM）。4.根据权利要求3所述的方法，其中在第一次迭代中，由所训练的BMD基于每个接收到的图像数据集并基于预定义的标准定位片或初步预测的虚拟定位片（VT0）来更新身体地标表示（MM）。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述初步预测的虚拟定位片（VT0）由所训练的TG或所训练的初级TGp仅基于最初接收到的图像数据集生成，或者基于患者先验参数从预先存储的体模或预先存储的定位片生成。6.根据任何前述权利要求所述的方法，进一步包括步骤：
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连续地（S30）接收受试者（6）的移动数据（MD），其中身体地标表示（MM）由所训练的BMD基于接收到的移动数据（MD）进一步更新。7.根据任何前述权利要求所述的方法，其中所训练的TG以及附加地或可替代地所训练的BMD是生成对抗网络GAN、特别是Wasserstein GAN。8.数据处理系统（10），包括用于执行根据任何前述权利要求的计算机实现的方法的步骤的部件（11，12）。9.用于预测虚拟定位片（VT）、特别是实时虚拟定位片的流的医学成像系统（1），包括：
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图像采集设备（2），包括被配置为采集受试者（6）的图像数据集的图像传感器；
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根据权利要求8的数据处理系统（10），通信地连接到所述图像采集设备（2），其中所述图像采集设备（2）被配置为连续地将所采集的图像数据集转发到所述数据处理系统（10）；和
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输出设备（3），通信地连接到数据处理系统（10），并且被配置为从数据处理系统（10）接收连续生成的虚拟定位片（VT），并且输出接收到的虚拟定位片（VT）。10.根据权利要求9所述的医学成像系统（1），其中，所述图像采集设备（2）进一步包括深度传感器，所述深度传感器被配置为采集受试者（6）的表面数据集（SD）和可选的移动数据（MD）；其中所述图像采集设备（2）被配置为连续地将包括对应的所采集的表面数据集（SD）的图像数据集和可选的移动数据（MD）转发到数据处理系统（10）。11.根据权利要求9或权利要求10所述的医学成像系统（1），其中所述图像采集设备（2）是立体相机或者包括LIDAR传感器或IR传感器。12.根据权利要求9至权利要求11中任一项所述的医学成像系统（1），进一步包括：
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移动传感器，特别是呼吸传感器（4），以及附加地或可替代地心脏传感器（5），其通信地连接到数...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：西门子医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：