用于校正造影增强图像的方法和系统技术方案

一种用于校正造影增强图像帧的序列中的造影剂密度差异的方法和系统

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于校正造影增强图像的方法和系统


[0001]本专利技术涉及校正造影增强图像的领域，并且具体地涉及校正造影增强图像帧的序列中的造影剂密度的差异的领域
。

技术介绍

[0002]在基于医学成像的诊断应用中，临床医师经常比较在不同时间帧采集的图像
。
在造影增强成像的情况下，造影剂的劣化和稀释意味着对应于采集内的不同时间帧的相同解剖特征的图像通常将显示不同水平的不透明度
。
这使得临床医师难以比较图像
。
[0003]此外，当分割算法
(
例如基于模型的分割
)
被应用于造影增强图像帧的序列时，该序列中的造影剂密度的时间可变性可以引起误差
。
例如，造影剂的时变分布可以导致检测到不对应于生理结构的不同造影剂密度的区域之间的边界
。
这意味着不能从造影增强图像帧的序列可靠地获得临床信息的自动确定
。
[0004]这些在造影增强成像应用中是特别的问题，其中，造影剂的时间可变性被生理过程
(
诸如心动周期
)
进一步复杂化
。
例如，当包含未破坏的造影剂的新血液流入左心房并且然后流入左心室时，由于与发射的超声波的相互作用而引起的造影剂随时间的部分破坏和在心动周期内造影剂密度的变化两者引起左心室不透明度
(LVO)
中的造影剂的时间可变性
。
[0005]因此，需要一种降低造影增强图像帧的序列中的造影剂的劣化和/>/
或稀释的影响的方法
。

技术实现思路

[0006]本专利技术由权利要求限定
。
[0007]根据依据本专利技术的一个方面的示例，提供了一种用于校正造影增强图像帧的序列中的造影剂密度的差异的计算机实施的方法
。
[0008]所述计算机实施的方法包括：从所述造影增强图像帧的序列中选择参考图像帧；对所述参考图像帧执行分割；基于所述分割来识别所述参考图像帧中的感兴趣区域，其中，所述感兴趣区域是所述参考图像帧的包含所述造影剂的区域；并且基于所述一个或多个造影增强图像帧中的每个造影增强图像帧与所述参考图像帧之间的所述感兴趣区域内的图像强度的变化来校正所述图像帧的序列中的一个或多个图像帧的集合中的造影剂密度的差异，其中，所述一个或多个图像帧的集合包括与所述参考图像帧不同的至少一个图像帧
。
[0009]即使在具有造影剂密度的复杂时间依赖性
(
诸如造影增强心脏超声
)
的情况下，该方法也允许校正造影增强图像帧的序列中的图像帧之间的造影剂密度的差异
(
即，变化
)。
换句话说，实施例提出了使用参考图像的感兴趣区域来校正造影剂密度的帧间差异
。
校正造影剂密度的差异意味着可以更容易地比较图像帧，并且提高了解读图像帧中的特征的可靠性，因为它减少了临床医师区分由造影剂的时间依赖性引起的影响和由生理相关过程引起的影响的需要
。
[0010]造影增强图像帧的序列可以基于一维
(1D)
图像
、
二维
(2D)
图像或三维
(3D)
图像
。
[0011]参考图像帧可以被选择为是具有高平均造影剂密度的图像帧，使得它比具有较低平均造影剂密度的图像帧更适合于分割
。
一旦已经应用了校正，就可以在对于分割而言造影剂密度已经太低的帧上可靠地执行分割
。
使用该参考图像帧的分割来识别感兴趣区域提高了正确识别用于感兴趣区域的合适区域的可靠性
。
[0012]参考图像帧中的感兴趣区域可以被定义为适合于跨图像帧的序列跟踪造影剂密度的区域
。
感兴趣区域可以包括包含大部分造影剂的一个或多个解剖结构，并且可以被定义为使得预期该区域在所述序列中的每个图像帧中包括相同的一个或多个解剖结构
。
[0013]专利技术人已经认识到，使所述校正基于跨图像的序列的感兴趣区域中的图像强度的变化而不是基于完整图像帧的强度值导致更准确的校正
。
当感兴趣区域被选择为包含造影剂的区域时，感兴趣区域中的图像强度充当感兴趣区域中的造影剂密度的代理
。
[0014]该校正可以被应用于造影增强图像帧的序列中的所有图像帧，或者被应用于造影增强图像帧的序列的子集
(
即，不是全部
)。
例如，该校正可以被应用于包括序列中在参考图像帧之后的所有图像帧的序列的子集
。
[0015]在特定示例中，所述造影增强图像的序列中的所述一个或多个图像帧的集合包括多个图像帧
。
在一些示例中，所述一个或多个图像帧的集合不包括所述参考图像
(
因为这提供了用于校正序列中的其他图像帧的参考信息
)。
[0016]校正所述图像帧的序列中的一个或多个图像帧的集合中的造影剂密度的差异是基于一个或多个造影增强图像帧中的每个造影增强图像帧与参考图像帧之间的感兴趣区域内的图像强度的变化
(
即，差异
)。
换句话说，第一图像帧与参考图像帧之间的图像强度的差异被用于校正第一图像帧中的图像强度
。
[0017]任选地，所述造影增强图像帧的序列是心室不透明度图像帧的序列，例如左心室不透明度图像帧或右心室不透明度图像帧
。
[0018]该方法特别适用于校正左心室不透明度
(LVO)
图像，例如
LVO
超声图像，因为左心室中的造影剂的密度随时间显著地并且以复杂的方式变化
。
这种时间可变性是由于血液的循环，并且当借助于一个或多个超声换能器成像时，这种时间可变性也是由于超声波对造影剂的破坏
。
[0019]所述参考图像帧可以通过以下来选择：对包括所述造影增强图像帧的序列中的所述前
M
个帧的图像帧的子集执行初始分割，其中，
M
是预定的数量；基于所述初始分割来确定所述图像帧子集的哪个图像帧对应于第一舒张末期帧；并且选择所确定的图像帧作为所述参考图像帧
。
[0020]LVO
图像的序列中的第一舒张末期帧通常具有最大或接近最大的造影剂密度，因此形成合适的参考图像帧
。
[0021]所述感兴趣区域可以包括所述参考图像帧中的血池的估计位置
。
血池包含左心室不透明度中的大部分造影剂，并且通常是左心室中对造影剂密度的变化做出反应的第一解剖结构，因此是用于感兴趣区域的合适位置
。
另外，血池的简单形状允许比例如在诸如心肌的薄结构中更容易地识别和跟踪血池中的图像强度
。
[0022]识别所述感兴趣区域的步骤还可以包括：识别所述造影增强图像帧的序列中的收缩末期帧；估计所识别的收缩末本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种用于校正造影增强图像帧的序列
(700、815)
中的造影剂密度的差异的计算机实施的方法
(100)
，所述计算机实施的方法包括：从所述造影增强图像帧的序列中选择参考图像帧
(710)
；对所述参考图像帧执行分割；基于所述分割来识别所述参考图像帧中的感兴趣区域
(355)
，其中，所述感兴趣区域是所述参考图像帧的包含所述造影剂的区域；并且基于在一个或多个造影增强图像帧中的每个造影增强图像帧与所述参考图像帧之间所述感兴趣区域内的图像强度的变化来校正所述图像帧的序列中的所述一个或多个图像帧的集合中的造影剂密度的差异，其中，所述一个或多个图像帧的集合包括与所述参考图像帧不同的至少一个图像帧
。2.
根据权利要求1所述的计算机实施的方法
(100)
，其中，所述造影增强图像帧的序列
(700、815)
是心室不透明度图像帧的序列
。3.
根据权利要求2所述的计算机实施的方法
(100)
，其中，所述参考图像帧
(710)
是通过以下方式选择的：对包括所述造影增强图像帧的序列中的前
M
个帧的图像帧的子集执行初始分割，其中，
M
是预定的数量；基于所述初始分割来确定所述图像帧的子集中的哪个图像帧对应于第一舒张末期帧；并且选择所确定的图像帧作为所述参考图像帧
。4.
根据权利要求2或3所述的计算机实施的方法
(100)
，其中，所述感兴趣区域
(355)
包括所述参考图像帧
(710)
中的血池
(305)
的估计位置
。5.
根据权利要求4所述的计算机实施的方法
(100)
，其中，识别所述感兴趣区域
(355)
的步骤还包括：识别所述造影增强图像帧的序列
(700、815)
中的收缩末期帧；估计所识别的收缩末期帧中的所述血池的位置；并且将所述感兴趣区域定义为包括所述参考图像帧中的所述血池的所述估计位置和所述收缩末期帧中的所述估计位置的区域
。6.
根据权利要求1或2所述的计算机实施的方法
(100)
，其中，所述参考图像帧
(710)
是通过以下方式选择的：确定所述造影增强图像帧的序列中的前
N
个帧中的哪个图像帧具有最大平均强度，其中，
N
是预定的数量；并且选择所确定的图像帧作为所述参考图像帧
。7.
根据权利要求1至6中的任一项所述的计算机实施的方法
(100)
，其中，所述参考图像帧
(710)
是所述造影增强图像帧的序列
(700、815)
中的以下图像帧，在所述图像帧中，所述造影剂密度最高
。8.
根据权利要求1至7中任一项所述的计算机实施的方法
(100)
，其中，校正所述图像帧的序列
(700、815)
中的所述一个或多...

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