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4D影像生成方法、装置及计算机可读存储介质制造方法及图纸

技术编号:40225320 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-02 22:29
本申请公开了一种4D影像生成方法、装置及计算机可读存储介质。其中,该方法包括:在目标对象的目标器官上选取一个运动跟踪点;获取运动跟踪点对应的时序2D影像序列;依据目标角度和运动跟踪点在目标对象对应的3D影像中进行切层操作,得到切层2D影像;根据切层2D影像和时序2D影像序列生成目标对象在预设时间段对应的N个目标3D影像,其中,N个目标3D影像中的第i个目标3D影像由时序2D影像序列中的第i个2D影像转换得到;将N个目标3D影像作为目标对象对应的4D影像。本申请解决了现有技术中需要使用特定设备才能扫描生成4D影像导致的4D影像生成成本高、生成效率低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及医疗科技领域,具体而言,涉及一种4d影像生成方法、装置及计算机可读存储介质。


技术介绍

1、放疗是中晚期癌症患者的主要治疗手段,放疗需要专业的医生及物理师对患者拍摄的医学影像进行精准勾画,并依据勾画区域进行放疗计划的设计,从而尽可能地保证放疗靶区的受照剂量达标,并且降低危及器官的受照剂量。

2、然而,人体内的器官由于呼吸运动会进行位置及体积的变化,这使得基于单一的3d影像勾画的区域并不精准,从而给后续的治疗带来误差及不确定因素,进而导致了患者疗效差,容易产生并发症或复发的问题。因此,为了精准的勾画出患者体内器官组织的roi(region of interest,感兴趣)区域及运动轨迹,提出了对患者拍摄4d影像的需求。

3、但是,在现有技术中,需要使用特定设备才能扫描生成4d影像,这导致了4d影像生成成本高、生成效率低的技术问题。

4、针对上述的问题,目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现思路

1、本申请提供了一种4d影像生成方法、装置及计算机可读存储介质,以至少解决现有技术中需要使用特定设备才能扫描生成4d影像导致的4d影像生成成本高、生成效率低的技术问题。

2、根据本申请的一个方面,提供了一种4d影像生成方法,包括:在目标对象的目标器官上选取一个运动跟踪点,其中,目标器官为目标对象的放疗靶区和/或危及器官;获取运动跟踪点对应的时序2d影像序列,其中,时序2d影像序列由按照采集时刻排序的n个2d影像组成,时序2d影像序列中的每个2d影像均包括运动跟踪点,n为大于1的整数;依据目标角度和运动跟踪点在目标对象对应的3d影像中进行切层操作,得到切层2d影像,其中,目标角度为在获取时序2d影像序列的每个2d影像时所使用的扫描切面角度,切层2d影像中包括运动跟踪点;根据切层2d影像和时序2d影像序列生成目标对象在预设时间段对应的n个目标3d影像,其中,预设时间段为时序2d影像序列对应的采集时间段,其中,3d影像中至少包括目标器官的3d影像信息,n个目标3d影像中的第i个目标3d影像由时序2d影像序列中的第i个2d影像转换得到,i为大于或等于1并且小于或等于n的整数;将n个目标3d影像作为目标对象对应的4d影像。

3、可选地,4d影像生成方法还包括:建立切层2d影像与3d影像之间的目标器官关联特征,其中,目标器官关联特征用于依据目标器官在切层2d影像中的影像信息还原构建目标器官在3d影像中的影像信息;依据目标器官关联特征将时序2d影像序列中的n个2d影像转换为n个目标3d影像。

4、可选地,4d影像生成方法还包括:基于时序2d影像序列中的n个2d影像建立目标器官的运动特征,其中,目标器官的运动特征表征目标器官随着时间变化在n个2d影像中的运动变化信息;依据目标器官的运动特征和目标器官关联特征将时序2d影像序列中的n个2d影像转换为n个目标3d影像。

5、可选地,4d影像生成方法还包括:对3d影像进行勾画操作,得到3d影像对应的3d勾画影像,其中,3d勾画影像用于表征目标器官在3d影像中的轮廓信息;对切层2d影像进行勾画操作,得到切层2d影像对应的勾画影像,其中,切层2d影像对应的勾画影像用于表征目标器官在切层2d影像中的轮廓信息;确定切层2d影像对应的勾画影像和3d勾画影像之间的影像关联特征,其中,影像关联特征用于依据目标器官在切层2d影像对应的勾画影像中的影像信息还原构建目标器官在3d勾画影像中的影像信息;将影像关联特征作为目标器官关联特征。

6、可选地,4d影像生成方法还包括:对时序2d影像序列中的每个2d影像进行勾画操作,得到时序2d影像序列中的n个2d影像对应的n个2d勾画影像,其中,每个2d影像对应的2d勾画影像用于表征目标器官在该2d影像中的轮廓信息;提取n个2d勾画影像之间的影像特征变化信息;将n个2d勾画影像之间的影像特征变化信息作为目标器官的运动特征。

7、可选地,4d影像生成方法还包括:将时序2d影像序列中与切层2d影像相似度最高的2d影像作为目标2d影像;依据运动特征、目标2d影像在时序2d影像序列中的位置以及切层2d影像生成n个目标2d影像,其中,n个目标2d影像为在切层2d影像的基础上基于运动特征演化生成的影像,目标2d影像在时序2d影像序列中的位置为在生成n个目标2d影像时切层2d影像在n个目标2d影像中对应的位置;依据目标器官关联特征将n个目标2d影像转换为n个目标3d影像。

8、可选地,4d影像生成方法还包括:依据目标器官关联特征将n个目标2d影像转换为n个第一3d影像,其中,n个第一3d影像用于展示目标器官的表面信息;对n个第一3d影像中的目标器官进行图像填充操作,并将完成图像填充操作的n个第一3d影像作为n个目标3d影像。

9、根据本申请的另一方面,还提供了一种4d影像生成装置,其中,该装置包括:运动跟踪点选取单元,用于在目标对象的目标器官上选取一个运动跟踪点,其中,目标器官为目标对象的放疗靶区和/或危及器官;获取单元,用于获取运动跟踪点对应的时序2d影像序列,其中,时序2d影像序列由按照采集时刻排序的n个2d影像组成,时序2d影像序列中的每个2d影像均包括运动跟踪点,n为大于1的整数;3d影像切层单元,用于依据目标角度和运动跟踪点在目标对象对应的3d影像中进行切层操作,得到切层2d影像,其中,目标角度为在获取时序2d影像序列的每个2d影像时所使用的扫描切面角度,切层2d影像中包括运动跟踪点;目标3d影像生成单元,用于根据切层2d影像和时序2d影像序列生成目标对象在预设时间段对应的n个目标3d影像,其中,预设时间段为时序2d影像序列对应的采集时间段,其中,3d影像中至少包括目标器官的3d影像信息,n个目标3d影像中的第i个目标3d影像由时序2d影像序列中的第i个2d影像转换得到,i为大于或等于1并且小于或等于n的整数;处理单元,用于将n个目标3d影像作为目标对象对应的4d影像。

10、根据本申请的另一方面,还提供了一种计算机可读存储介质,其中,计算机可读存储介质中存储有计算机程序,其中,在计算机程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行上述任意一项的4d影像生成方法。

11、在本申请中,采用通过时序2d影像序列和一个3d影像生成4d影像的方式,首先在目标对象的目标器官上选取一个运动跟踪点,其中,目标器官为目标对象的放疗靶区和/或危及器官。然后获取运动跟踪点对应的时序2d影像序列,其中,时序2d影像序列由按照采集时刻排序的n个2d影像组成,时序2d影像序列中的每个2d影像均包括运动跟踪点,n为大于1的整数。随后,根据目标对象对应的3d影像和时序2d影像序列生成目标对象对应的n个目标3d影像,其中,3d影像中至少包括目标器官的3d影像信息,n个目标3d影像中的第i个目标3d影像由时序2d影像序列中的第i个2d影像转换得到,i为大于或等于1并且小于或等于n的整数。最后,将n个目标3d影像作为目标对象对应的4d影像。

...

【技术保护点】

1.一种4D影像生成方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的4D影像生成方法,其特征在于,根据所述切层2D影像和所述时序2D影像序列生成所述目标对象在预设时间段对应的N个目标3D影像,包括:

3.根据权利要求2所述的4D影像生成方法,其特征在于,依据所述目标器官关联特征将所述时序2D影像序列中的N个2D影像转换为所述N个目标3D影像,包括:

4.根据权利要求2所述的4D影像生成方法,其特征在于,建立所述切层2D影像与所述3D影像之间的目标器官关联特征,包括:

5.根据权利要求3所述的4D影像生成方法,其特征在于,基于所述时序2D影像序列中的N个2D影像建立所述目标器官的运动特征,包括:

6.根据权利要求3所述的4D影像生成方法,其特征在于,依据所述目标器官的运动特征和所述目标器官关联特征将所述时序2D影像序列中的N个2D影像转换为所述N个目标3D影像,包括:

7.根据权利要求6所述的4D影像生成方法,其特征在于,依据所述目标器官关联特征将所述N个目标2D影像转换为所述N个目标3D影像,包括:

8.一种4D影像生成装置,其特征在于,包括:

9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的4D影像生成方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种4d影像生成方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的4d影像生成方法,其特征在于,根据所述切层2d影像和所述时序2d影像序列生成所述目标对象在预设时间段对应的n个目标3d影像,包括:

3.根据权利要求2所述的4d影像生成方法,其特征在于,依据所述目标器官关联特征将所述时序2d影像序列中的n个2d影像转换为所述n个目标3d影像,包括:

4.根据权利要求2所述的4d影像生成方法,其特征在于,建立所述切层2d影像与所述3d影像之间的目标器官关联特征,包括:

5.根据权利要求3所述的4d影像生成方法,其特征在于,基于所述时序2d影像序列中的n个2d影像建立所述目标...

【专利技术属性】
技术研发人员:周琦超李梓荣
申请(专利权)人:福建自贸试验区厦门片区Manteia数据科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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