图像配准系统和方法技术方案

提供了用于图像配准的系统和方法。该方法可以包括获取包括目标体积的对象的参考图像(510)；基于参考图像确定与感兴趣区域(ROI)相关联的配准掩模(520)，该ROI包括目标体积的至少一部分；获取包括目标体积的对象的目标图像(530)；基于配准掩模对参考图像和目标图像进行图像配准(540)。行图像配准(540)。行图像配准(540)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】图像配准系统和方法


[0001]本申请一般涉及图像处理，更具体地，涉及用于图像配准的系统和方法。

技术介绍

[0002]影像引导放射治疗(IGRT)是一种广泛用于多种癌症临床治疗的放射治疗方式。在放射治疗过程中，往往需要将放射治疗前或放射治疗期间获取的治疗图像与预先生成的计划图像进行配准，以规划放射治疗，从而使放射治疗能够准确地递送至目标体积(例如，根据治疗计划的对象(例如，患者)的肿瘤)。然而，一些干扰特征(例如，运动的器官或组织)可能会显著影响治疗图像与计划图像之间的配准结果，从而影响后续治疗和/或临床诊断。因此，需要开发用于图像配准的系统和方法以去除或减少干扰结构的影响，从而提高配准精度。

技术实现思路

[0003]根据本申请的一个方面，提供了一种用于图像配准的系统。所述系统可以包括储存可执行指令的至少一个存储设备和与所述至少一个存储设备通信的至少一个处理器。当执行可执行指令时，至少一个处理器被配置为使系统执行操作。所述操作可以包括获取扫描对象的参考图像，所述参考图像包括目标体积。所述操作还可以包括基于所述参考图像，确定与感兴趣区域(ROI)相关联的配准掩模，所述ROI包括所述目标体积的至少一部分。所述操作还可以包括获取所述扫描对象的目标图像，所述目标图像包括所述目标体积。所述操作还可以包括基于所述配准掩模，对所述参考图像和所述目标图像进行图像配准。
[0004]在一些实施例中，为了基于参考图像确定与ROI相关联的配准掩模，操作可以包括通过从所述参考图像中去除所述ROI之外的图像信息，生成中间图像；以及基于所述中间图像，确定与所述ROI关联的所述配准掩模。
[0005]在一些实施例中，为了基于中间图像确定与ROI相关联的配准掩模，操作可以包括对所述中间图像进行滤波操作；以及基于所述过滤后的中间图像，确定与所述ROI关联的所述配准掩模。
[0006]在一些实施例中，为了基于参考图像确定与ROI相关联的配准掩模，所述操作可以包括基于所述参考图像，确定包括所述ROI的初步掩模；识别至少部分位于所述参考图像中的所述ROI中的一个或多个干扰结构；确定包括所述一个或多个干扰结构的辅助掩模；以及根据所述初步掩模和所述辅助掩模，确定与所述ROI关联的所述配准掩模。
[0007]在一些实施例中，为了识别至少部分位于参考图像中的ROI中的一个或多个干扰结构，操作可以包括根据预设规则，从所述参考图像中自动分割出所述一个或多个干扰结构。
[0008]在一些实施例中，预设规则包括与参考图像关联的结构类型、结构标签或时间信息中的至少一种。
[0009]在一些实施例中，一个或多个干扰结构包括运动器官或运动组织中的至少一个。
[0010]在一些实施例中，所述运动器官或运动组织是根据参考电影图像确定的。
[0011]在一些实施例中，所述运动器官或运动组织是根据目标电影图像确定的。
[0012]在一些实施例中，所述运动器官或所述运动组织是根据在所述目标图像或所述参考图像中识别的器官或组织的运动特性来确定的。
[0013]在一些实施例中，一个或多个干扰结构包括心脏、肺、隔膜、膀胱或直肠中的至少一个。
[0014]在一些实施例中，为了基于配准掩模对参考图像和目标图像进行图像配准，操作可以包括通过在所述参考图像上应用所述配准掩模来确定掩模参考图像；通过在所述目标图像上应用所述配准掩模来确定掩模目标图像；以及基于所述掩模参考图像和所述掩模目标图像，确定一个或多个偏移参数。
[0015]在一些实施例中，所述为了基于掩模参考图像和掩模目标图像确定一个或多个偏移参数，对于掩模目标图像中的一个或多个目标区域中的每一个，操作可以包括针对所述掩模目标图像中的一个或多个目标区域中的每一个，确定所述目标区域与所述掩模参考图像中对应的参考区域之间的相似度值；以及基于对应于所述一个或多个目标区域的一个或多个相似度值，确定所述一个或多个偏移参数。
[0016]在一些实施例中，所述参考图像和目标图像是在相同的呼吸相位获取的。
[0017]在一些实施例中，所述参考图像是与治疗相关联的计划图像；以及所述目标图像是治疗前或治疗中的治疗图像。
[0018]在一些实施例中，所述计划图像是数字重建射线照片(DRR)；以及所述治疗图像是X射线图像。
[0019]在一些实施例中，所述参考图像和所述目标图像中的每一个是3D图像或4D图像。
[0020]根据本申请的另一方面，提供了一种图像配准方法。该方法可以在具有至少一个处理器和至少一个存储设备的计算设备上实现。该方法可以包括获取扫描对象的参考图像，所述参考图像包括目标体积；基于所述参考图像，确定与感兴趣区域(ROI)相关联的配准掩模，所述ROI包括所述目标体积的至少一部分；获取所述扫描对象的目标图像，所述目标图像包括所述目标体积；以及基于所述配准掩模，对所述参考图像和所述目标图像进行图像配准。
[0021]根据本申请的又一方面，提供了一种非暂时性计算机可读介质，包括至少一组指令，其中当由计算设备的至少一个处理器执行时，该至少一组指令指示至少一个处理器来执行一种方法。该方法可以包括获取扫描对象的参考图像，所述参考图像包括目标体积；基于所述参考图像，确定与感兴趣区域(ROI)相关联的配准掩模，所述ROI包括所述目标体积的至少一部分；获取所述扫描对象的目标图像，所述目标图像包括所述目标体积；以及基于所述配准掩模，对所述参考图像和所述目标图像进行图像配准。
[0022]附加特征将部分的在随后的描述中阐述，并且部分的对于本领域技术人员在检查以下和附图时将变得显而易见，或者可以通过实施例的产生或操作而获知。本申请的特征可以通过实践或使用在下面讨论的详细示例中阐述的方法、手段和组合的各个方面来实现和获取。
附图说明
[0023]本申请将通过示例性实施例进行进一步描述。这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。附图未按比例绘制的。这些实施例是非限制性的示例性实施例，在这些实施例中，各图中相同的编号表示相似的结构，其中：
[0024]图1是示出根据本申请的一些实施例的示例性医疗系统的示意图；
[0025]图2是示出根据本申请的一些实施例的示例性计算设备的示例性硬件和/或软件组件的示意图；
[0026]图3是示出根据本申请的一些实施例的示例性移动设备的示例性硬件和/或软件组件的示意图；
[0027]图4是示出根据本申请的一些实施例的示例性处理设备的框图；
[0028]图5是示出根据本申请的一些实施例的用于图像配准的示例性过程的流程图；
[0029]图6是示出根据本申请的一些实施例的用于确定配准掩模的示例性过程的流程图；
[0030]图7是示出根据本申请的一些实施例的用于基于配准掩模将参考图像与目标图像配准的示例性过程的流程图；
[0031]图8A示出了根据本申请的一些实施例的在胸部区域治疗期间基于配准掩模的计划图像和治疗图像之间的示例性图像配准过程；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种图像配准系统，包括：存储可执行指令的至少一个存储设备，以及与所述至少一个存储设备通信的至少一个处理器，当执行所述可执行指令时，所述至少一个处理器使所述系统执行操作，包括：获取扫描对象的参考图像，所述参考图像包括目标体积；基于所述参考图像，确定与感兴趣区域(ROI)相关联的配准掩模，所述ROI包括所述目标体积的至少一部分；获取所述扫描对象的目标图像，所述目标图像包括所述目标体积；以及基于所述配准掩模，对所述参考图像和所述目标图像进行图像配准。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述基于所述参考图像，确定与ROI相关联的配准掩模包括：从所述参考图像中去除所述ROI之外的图像信息，生成中间图像；以及基于所述中间图像，确定与所述ROI关联的所述配准掩模。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述基于所述中间图像，确定与所述ROI关联的所述配准掩模包括：对所述中间图像进行滤波操作；以及基于所述过滤后的中间图像，确定与所述ROI关联的所述配准掩模。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述基于所述参考图像，确定与ROI相关联的配准掩模包括：基于所述参考图像，确定包括所述ROI的初步掩模；识别至少部分位于所述参考图像中的所述ROI中的一个或多个干扰结构；确定包括所述一个或多个干扰结构的辅助掩模；以及根据所述初步掩模和所述辅助掩模，确定与所述ROI关联的所述配准掩模。5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述识别至少部分位于所述参考图像中所述的ROI中的一个或多个干扰结构包括：根据预设规则，从所述参考图像中自动分割出所述一个或多个干扰结构。6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述预设规则包括与所述参考图像关联的结构类型、结构标签或时间信息中的至少一种。7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述一个或多个干扰结构包括运动器官或运动组织中的至少一个。8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述运动器官或所述运动组织是根据参考电影图像确定的。9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述运动器官或所述运动组织是根据目标电影图像确定的。10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述运动器官或所述运动组织是根据在所述目标图像或所述参考图像中识别的器官或组织的运动特性来确定的。11.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述一个或多个干扰结构包括心脏、肺、隔膜、膀胱或直肠中的至少一个。12.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述基于所述配准掩模，对所述参考图像和

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宏成，J，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：