用于提供二次医学成像源的方法技术

一种方法提供在医学流程期间使用的感兴趣解剖区域的二次成像的源。该方法基于对象或身体在解剖区域内移动过程中提前采集解剖区域的二次成像模态中的参考图像的集合。经由相对于感兴趣解剖结构固定的预定义参考点的位移的测量来索引参考图像内的对象的不同移动位置。这是使用超声成像探头来测量的，其与二次成像模态同时对解剖区域进行成像。与每幅图像帧一起记录每幅参考图像的检测到的参考点位置。在介入期间，再次使用超声图像探头，优选地设置在相对于解剖结构的相同位置，并且在流程期间捕获相同解剖结构的图像。可以基于使用超声图像测量参考点位移并查询相关联图像的数据集来实时调用参考图像。这可以与每幅超声图像帧一起显示，或者代替每幅超声图像帧显示。示。示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于提供二次医学成像源的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于提供解剖结构的二次医学成像源的方法，特别是用于在医学流程期间使用的方法。

技术介绍

[0002]可以在医学流程期间执行医学成像以向临床医师提供视觉指导。例如，它可以在介入流程期间执行以提供为介入的对象的解剖结构(例如包含病变或肿瘤(或其他感兴趣对象)的区域)的可视化。
[0003]可以实时提供医学成像。理想地，成像提供高空间和时间分辨率。这在对由于自然运动动作或周期(例如肺、肝或心脏的运动)而在身体内经受移动的解剖区域进行成像的情况下是特别重要的。这里，经受介入的解剖结构可能连续移动，并且因此高时间分辨率成像是期望的。
[0004]高空间分辨率提供更高水平的空间细节。这对于需要与解剖特征的精确交互的介入尤其重要。
[0005]利用诸如MRI、CT和荧光透视C型臂设备的成像模态可以获得足够高的空间分辨率。然而，MRI和CT扫描器由于设备的尺寸和针对对患者执行介入流程的有限可访问性而对实时成像造成问题。C型臂荧光透视具有以下缺点：它发射有害辐射，并且因此作为在相对长的流程期间连续成像的选择是不理想的。
[0006]相比之下，超声成像是紧凑的、非电离的并且具有更高的时间分辨率。然而，超声图像的空间分辨率相当低。
[0007]因此，能够提供对感兴趣区域的既高空间分辨率又高时间分辨率的成像，同时又是紧凑且非电离的成像方法将是期望的。
[0008]多模态成像是在流程期间提供实况成像的另一示例方法。这包括成像模态的组合。示例包括用于准确定位肿瘤的组合的PET和CT扫描。然而，就大的设备尺寸而言，这仍然存在与单独的CT相同的缺点。
[0009]另一示例包括将实况荧光透视(C型臂设备)与注释的先前CT扫描相结合以定位和处置感兴趣区域。
[0010]然而，实况图像和先前的CT或MRI扫描成像的配准是复杂的并且在计算上要求很高。由于必须应用复杂的图像处理算法，其可能提供错误的配准，因此它通常也是不准确的。它通常还基于刚体结构，诸如椎骨柱，以提供用于配准的界标。因此，对于纯柔软的身体结构，它不太有用。此外，基于提前记录的图像数据和实况数据的移动结构的实况配准更加复杂。
[0011]因此，仍然需要一种能够提对感兴趣区域的既高空间分辨率又高时间分辨率的成像，同时又是紧凑且非电离的，并且不需要复杂的实时图像配准流程的成像方法。

技术实现思路

[0012]本专利技术由权利要求限定。
[0013]根据依据本专利技术的一个方面的示例，提供了一种提供患者的移动的感兴趣解剖目标的二次成像的源的方法，所述方法包括：
[0014]接收表示包含所述解剖目标的区域的一系列超声图像，所述图像对应于成像时段内的不同时间点；
[0015]针对每幅超声图像确定预定义参考点在关于所述超声成像视场固定的参考帧内的位移，所述预定义参考点相对于所述解剖目标是固定的；
[0016]访问包括表示处于不同移动位置的所述解剖目标的参考图像的集合的数据集，所述参考图像对应于与所述超声图像不同的成像模态，并且其中，每幅参考图像在所述数据集中与所述对象上的所述参考点的在关于所述参考成像视场固定的参考帧内的对应的记录的位移相关联；
[0017]针对每幅接收到的超声图像，基于所确定的接收到的图像中的所述参考点的位移来选择所述参考图像中的至少一幅参考图像；并且
[0018]针对每幅接收到的超声图像生成表示所选择的参考图像的输出，所述输出提供二次成像的源。
[0019]所述参考图像优选地具有比接收到的超声图像更高的空间分辨率。
[0020]根据本专利技术的实施例的方法是在对象的移动过程中在时间窗口内使用二次(优选地更高空间分辨率)成像模态提前提前采集解剖目标的图像集合。在高质量成像采集的同时，还采集同一解剖区域的超声图像，并且还采集相同解剖区域的超声图像，并且在超声图像内跟踪相对于成像解剖结构具有固定位置的参考点的位移。对于每个采集的高分辨率图像，记录超声图像中的参考点的位移，从而形成包括解剖目标在不同移动位置的高分辨率图像的数据集，并且每幅图像与超声图像中的参考点的位移相关联。
[0021]以上内容表示设置或校准或采集阶段。
[0022]随后，在检索阶段期间(例如，在介入流程期间)，不连续地操作高分辨率成像模态。替代地，连续地或循环地采集超声图像，并且针对每幅采集的图像，识别参考点的位移，并且从数据集中检索相关联的高分辨率参考图像并将其显示给临床医师。
[0023]该方法避免了对实时超声成像与所存储的参考图像之间的实时配准的需要。替代地，通过使用参考点位移间接地实现两者之间的配准。可以基于参考点位移的单个测量变量来识别空间配准的二次图像。
[0024]在检索阶段期间的超声探头可以被配置为与在采集阶段期间相对于患者解剖结构处于相同的物理姿态(位置和取向)，或在检索阶段期间的探头的视场参考帧与设置阶段期间的视场参考帧之间可以存在已知的映射。以此方式，在调用阶段中采集的超声图像中的参考点的测量位移将与针对参考图像的记录位移配准。
[0025]上面提到的“相对于参考成像视场固定的参考帧”可以与“相对于超声成像视场固定的参考帧”相同。它可以由与超声成像视场的坐标系相同的坐标系来定义，或可以由与超声成像坐标系不同但具有与超声成像坐标系的已知映射或配准的坐标系来定义。
[0026]应注意，尽管参考点被提及，但这可以意指单个点或线(例如解剖结构(诸如器官)的边缘)、或区域或体积。因此，贯穿本公开对参考点的引用应当被理解为对点、线、区域或
体积中的任一个的引用。
[0027]超声成像可以是2D或3D超声成像。二次成像模态可以是2D或3D的。
[0028]所述方法还可以包括在显示设备上显示每幅选择的参考图像。所述方法可以任选地包括与对应的接收到的超声图像同时显示每幅选择的参考图像。
[0029]如果在介入流程期间实时执行该方法，则这允许临床医师导出解剖区域的实时实况成像(根据超声图像)以及所述区域的(优选地更高空间分辨率)提前采集的图像两者的益处。
[0030]根据一个或多个实施例，在介入流程期间可以实时接收超声图像。例如，可以从超声成像换能器单元(例如探头)或超声换能器单元耦合到的超声成像装置接收图像。
[0031]所述解剖目标可以是周期性移动的解剖目标。所述成像时段可以对应于所述解剖目标的一个或多个移动周期。
[0032]所存储的数据集可以包括与跨越所述解剖目标的完整移动周期的一系列时间点相对应的所述参考图像的集合。
[0033]因此，在该组实施例中，参考数据集有效地形成解剖目标的完整移动周期的校准的参考图像序列。
[0034]如所讨论的，参考图像的所述数据集可以是先前在校准或采集阶段期间针对相同解剖目标采集的图像，并且其中，针对每幅参考图像的所述参考点的所述相关联的位移是在同时采集的超声图像中记录的相对于所述超声成像视场固定的参考本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种提供患者(8)的移动的感兴趣解剖目标(22)的二次成像的源的方法(10)，所述方法包括：接收(12)表示包含所述解剖目标的区域的一系列超声图像(44)，所述图像对应于成像时段内的不同时间点；针对每幅超声图像确定预定义参考点(24)在关于所述超声成像视场固定的参考帧内的位移(54)，所述预定义参考点关于所述解剖目标(22)是固定的；访问包括参考图像(62)的集合的数据集(60)，所述参考图像的集合表示处于不同移动位置的所述解剖目标，所述参考图像对应于与所述超声图像不同的成像模态，并且其中，每幅参考图像在所述数据集中与所述参考点的在关于所述参考成像视场固定的参考帧内的对应的记录的位移相关联；针对每幅接收到的超声图像(44)，基于所确定所述参考点在所述接收到的图像中的位移来选择所述参考图像(62)中的至少一幅参考图像，并且针对每幅接收到的超声图像生成表示所选择的参考图像的输出(64)，所述输出提供二次成像的源。2.根据权利要求1所述的方法(10)，还包括在显示设备(72)上显示每幅选择的参考图像(62)，并且任选地包括与对应的接收到的超声图像(44)同时显示每幅选择的参考图像。3.根据权利要求1或2所述的方法(10)，其中，超声图像(44)是在介入流程期间实时接收的。4.根据权利要求1
‑
3中的任一项所述的方法(10)，其中，所述解剖目标(22)是周期性移动的解剖目标，并且所述成像时段对应于所述解剖目标的一个或多个移动周期。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所存储的数据集(60)包括与跨越所述解剖目标的完整移动周期的一系列时间点相对应的所述参考图像(62)的集合。6.根据权利要求1
‑
5中的任一项所述的方法(10)，其中，参考图像的所述数据集(60)是先前在校准阶段期间针对相同解剖目标(22)采集的图像，并且其中，针对每幅参考图像的所述参考点的相关联的位移(54)是在同时采集的超声图像(44)中记录的相对于关于所述超声成像视场固定的参考帧的位移。7.根据权利要求1
‑
6中的任一项所述的方法(10)，其中，所述超声图像(44)是从超声成像装置接收的，所述超声成像装置包括相对于所述患者的解剖结构处于固定姿态的超声换能器单元(32)，并且其中，所述超声换能器单元由支撑框架(36)保持，所述支撑框架允许对所述超声换能器单元的姿态的调整和可释放的固定。8.根据权利要求1
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7中的任一项所述的方法(10)，其中，所述方法包括：响应于检测到所确定的所述参考点在接收到的图像中的位移(54)与所述数据集(60)中的所述参考图像(62)中的任何参考图像的所记录的参考点位移不匹配并且介于所述参考图像中的第一参考图像与所述参考图像中的第二参考图像的所记录的参考点位移之间，生成插值参考图像(92)，所述插值参考图像是基于所述参考图像中的所述第一参考图像与所述第二参考图像之间的插值来生成的。9.一种生成用于提供二次成像的源的移动解剖目标(22)的参考图像(62)的数据集(60)的方法(100)，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：