一种基于双模态成像的肿瘤治疗辅助方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于双模态成像的肿瘤治疗辅助方法及系统，包括根据现有三维器官数据库生成标准器官三维图像；将标准器官三维图像按照不同观察角度平均分成N个投影视角；根据现有的超声图像和三维标准图像确定一批数据，根据训练数据训练投影角度预测模型，根据投影角度预测模型确定出实时超声的大致角度，进而缩小超声搜索角度，提高超声图像与三维图像的匹配速度，将超声图像与匹配的三维投影图像进行整合。通过上述方案解决了现有技术中两模图像融合速度慢的技术问题。像融合速度慢的技术问题。像融合速度慢的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双模态成像的肿瘤治疗辅助方法及系统


[0001]本专利技术涉及医学数据处理领域，具体而言涉及一种基于双模态成像的肿瘤治疗辅助方法及系统。

技术介绍

[0002]在进行肿瘤治疗通常需要采集病灶位置的图像以辅助治疗，现有的辅助图像采集方法有超声图像、CT、MRI、荧光分子等，但各种采集方法各有特点也各缺陷；如超声图像实时性强、无辐射风险，超声图像分辨率差并且只能产生二维图像；CT、MRI可以产生清晰的三维图像，但有实时性差，并且设备局限性大，数据采集麻烦；荧光分子设备昂贵并且对肿瘤病灶的显示效果不如CT或MRI等；为了解决单模态成像的缺点，越来越多应用使用双模态成像辅助肿瘤治疗，即采用两种不同的病灶采集方法进行结合成像，但现有技术中的设备使用的双模态成像方法成像速度慢，使用不够流畅。

技术实现思路

[0003]为了解决上述
技术介绍
中的问题，本专利技术提供一种基于双模态成像的肿瘤治疗辅助方法及系统。
[0004]在本专利技术的一个方面，提供一种基于双模态成像的肿瘤治疗辅助方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：步骤S1，根据现有三维器官数据库生成标准器官三维图像，并提取标准器官主动脉图像步骤S2，将所述标准器官三维图像按照不同观察角度平均分成N个投影视角，所述N为正整数；步骤S3，获取现有数据库中的第一三维器官图像，并提取所述第一三维器官的第一主动脉图像，根据所述第一主动脉图像和所述标准器官主动脉图像对所述第一三维器官图像和所述标准器官三维图像进行匹配；步骤S4，获取与所述第一三维器官图像对应的第一超声图像，并获取所述第一超声图像相对所述第一三维器官图像的第一投影视角，所述第一投影视角为所述N个投影视角中的一个，根据所述第一超声图像和所述第一投影视角确定一组超声图像
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投影视角对；步骤S5，重复所述步骤S3
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S4，获得多组超声图像
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投影视角对；根据所述多组超声图像
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投影视角对训练第一分类神经网络，得到投影视角分类模型；步骤S6，获取目标器官的目标三维图像，并提取所述目标三维图像的目标主动脉图像；步骤S7，根据所述目标主动脉图像和标准器官主动脉图像对所述目标三维图像和标准器官三维图像进行匹配；步骤S8，获取实时超声图像，将所述实时超声图像输入投影视角分类模型，输出实时投影角度；步骤S9，根据所述实时投影角度和目标三维图像确定出实时投影图像；将所述实时投影图像和所述实时超声图像融合形成高分辨实时图像。
[0005]进一步地，所述N为不小于32的正整数。
[0006]进一步地，所述根据所述第一主动脉图像和所述标准器官主动脉图像对所述第一三维器官图像和所述标准器官三维图像进行匹配包括：利用第一主动脉图像和标准器官主动脉图像进行配准，将第一主动脉图像进行尺度变换、缩放、旋转操作后转换成与标准器官主动脉图像尺度一致并且视角一致的图像；第一主动脉图像完成配准后对整个第一三维图
像进行相同的尺度变换、缩放、旋转操作，将第一三维图像调整成与标准器官三维图相同的尺寸、视角。
[0007]进一步地，所述第一三维器官图像对应的第一超声图像为与第一三维器官图像获取时间间隔不超过7天的超声图像。
[0008]进一步地，所述获得多组超声图像
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投影视角对包括：每一投影视角均获得多个超声图像。
[0009]在另一种实施方式中，本专利技术还公开了一种基于双模态成像的肿瘤治疗辅助系统，其特征在于所述系统包括如下模块：提取模块，用于根据现有三维器官数据库生成标准器官三维图像，并提取标准器官主动脉图像；划分模块，用于将所述标准器官三维图像按照不同观察角度平均分成N个投影视角，所述N为正整数；匹配模块，用于获取现有数据库中的第一三维器官图像，并提取所述第一三维器官的第一主动脉图像，根据所述第一主动脉图像和所述标准器官主动脉图像对所述第一三维器官图像和所述标准器官三维图像进行匹配；第一获取模块，用于获取与所述第一三维器官图像对应的第一超声图像，并获取所述第一超声图像相对所述第一三维器官图像的第一投影视角，所述第一投影视角为所述N个投影视角中的一个，根据所述第一超声图像和所述第一投影视角确定一组超声图像
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投影视角对；第二获取模块，用于重复所述匹配模块和第一获取模块的操作，获得多组超声图像
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投影视角对；根据所述多组超声图像
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投影视角对训练第一分类神经网络，得到投影视角分类模型；第三获取模块，用于获取目标器官的目标三维图像，并提取所述目标三维图像的目标主动脉图像；第二匹配模块，用于根据所述目标主动脉图像和标准器官主动脉图像对所述目标三维图像和标准器官三维图像进行匹配；第四获取模块，用于获取实时超声图像，将所述实时超声图像输入投影视角分类模型，输出实时投影角度；融合模块，用于根据所述实时投影角度和目标三维图像确定出实时投影图像；将所述实时投影图像和所述实时超声图像融合形成高分辨实时图像。
[0010]进一步地，所述N为不小于32的正整数。
[0011]进一步地，所述根据所述第一主动脉图像和所述标准器官主动脉图像对所述第一三维器官图像和所述标准器官三维图像进行匹配包括：利用第一主动脉图像和标准器官主动脉图像进行配准，将第一主动脉图像进行尺度变换、缩放、旋转操作后转换成与标准器官主动脉图像尺度一致并且视角一致的图像；第一主动脉图像完成配准后对整个第一三维图像进行相同的尺度变换、缩放、旋转操作，将第一三维图像调整成与标准器官三维图相同的尺寸、视角。
[0012]进一步地，所述第一三维器官图像对应的第一超声图像为与第一三维器官图像获取时间间隔不超过7天的超声图像。
[0013]进一步地，所述获得多组超声图像
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投影视角对包括：每一投影视角均获得多个超声图像。
[0014]本专利技术通过上述技术方案，通过机器学习算法将CT、MIR等构建的高清三维图像快速地映射至实时的超声图像中，提高了超声的图像清晰度，并且方法实时性强，图像无卡顿。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1 本专利技术方法示意图。
具体实施方式
[0017]下面，结合附图以及具体实施方式，对专利技术做出优选的描述。
[0018]本实施例通过如下步骤解决上术问题:在一个实施例中，参考图1，本专利技术提供一种基于双模态成像的肿瘤治疗辅助方法，包括如下步骤：本专利技术所述的双模态基于三维模型和超声图像，三维模型可采用MRI、CT等手段，具有细节清晰的特征，但不方便进行实时采集，超声图像可实时采集，但分辨率低，不利于医生观察组织细节，通过双模态融合可以得到实时性强，且分辨率高的图像，以辅助进行肿瘤治疗。
[001本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双模态成像的肿瘤治疗辅助方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：步骤S1，根据现有三维器官数据库生成标准器官三维图像，并提取标准器官主动脉图像；步骤S2，将所述标准器官三维图像按照不同观察角度平均分成N个投影视角，所述N为正整数；步骤S3，获取现有数据库中的第一三维器官图像，并提取所述第一三维器官的第一主动脉图像，根据所述第一主动脉图像和所述标准器官主动脉图像对所述第一三维器官图像和所述标准器官三维图像进行匹配；步骤S4，获取与所述第一三维器官图像对应的第一超声图像，并获取所述第一超声图像相对所述第一三维器官图像的第一投影视角，所述第一投影视角为所述N个投影视角中的一个，根据所述第一超声图像和所述第一投影视角确定一组超声图像
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投影视角对；步骤S5，重复所述步骤S3
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S4，获得多组超声图像
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投影视角对；根据所述多组超声图像
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投影视角对训练第一分类神经网络，得到投影视角分类模型；步骤S6，获取目标器官的目标三维图像，并提取所述目标三维图像的目标主动脉图像；步骤S7，根据所述目标主动脉图像和标准器官主动脉图像对所述目标三维图像和标准器官三维图像进行匹配；步骤S8，获取实时超声图像，将所述实时超声图像输入投影视角分类模型，输出实时投影角度；步骤S9，根据所述实时投影角度和目标三维图像确定出实时投影图像；将所述实时投影图像和所述实时超声图像融合形成高分辨实时图像。2.根据权利要求1所述的一种基于双模态成像的肿瘤治疗辅助方法，其特征在于:所述N为不小于32的正整数。3.根据权利要求1所述的一种基于双模态成像的肿瘤治疗辅助方法，其特征在于所述根据所述第一主动脉图像和所述标准器官主动脉图像对所述第一三维器官图像和所述标准器官三维图像进行匹配包括：利用第一主动脉图像和标准器官主动脉图像进行配准，将第一主动脉图像进行尺度变换、缩放、旋转操作后转换成与标准器官主动脉图像尺度一致并且视角一致的图像；第一主动脉图像完成配准后对整个第一三维图像进行相同的尺度变换、缩放、旋转操作，将第一三维图像调整成与标准器官三维图相同的尺寸、视角。4.根据权利要求1所述的一种基于双模态成像的肿瘤治疗辅助方法，其特征在于所述第一三维器官图像对应的第一超声图像为与第一三维器官图像获取时间间隔不超过7天的超声图像。5.根据权利要求1所述的一种基于双模态成像的肿瘤治疗辅助方法，其特征在于所述获得多组超声图像
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投影视角对包括：每一投影视角均获得多个超声图像。6.一种基于双模态成像的肿瘤治疗辅...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建浩，
申请(专利权)人：天津市鹰泰利安康医疗科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：