定靶方法、定靶装置、计算机可读介质和程序单元制造方法及图纸

本发明专利技术将介绍一种快速且有效的靶接近规划方法，其优选用于使用旋转Ｘ射线装置的针引导穿刺介入。根据示例性实施例，提供了一种用于靶向被检查对象中的第一对象的定靶方法，其中该方法包括：选择代表被检查对象的三维数据体积中的第一二维图像；在该第一二维图像中确定靶点；显示具有选择的靶点的三维数据体积的图像。此外，该方法包括通过滚动和／或旋转来定位三维数据体积的所述图像，从而使得横穿靶点的适合的接近路径具有平行于三维数据体积的所述图像的实际观察方向的第一方向，以及从三维数据体积生成第二二维图像，其中该第二二维图像平面的法线取向为平行于第一方向并横穿靶点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种定靶方法、定靶装置、系统、计算机可读介质和程序单元，尤其涉及一种用于耙向被检查对象中的第一对象的方法。
技术介绍
图像引导介入过程的一个重要种类是所谓的针引导经皮介入。感兴趣的临床过程是在椎体成形术、后凸成形术、颅内肿瘤疾病中的神经活检以及三叉神经痛中的经皮神经根切断术领域中所有的针引导栓塞、活检和消融过程。用于图像引导的两种最常用的成像技术是基于超声(US)和基于计算机断层摄影(CT)。 US引导过程的特征在于交互式的进针监视和解剖学软组织结构的较好实时可视化。然而，这种技术存在诸多的缺点，例如，充满空气的骨骼结构的较差可视化，当骨骼解剖叠加于感兴趣结构上时的不良能见度，肥胖患者(皮下脂肪)中的低信号质量。CT引导介入提供了解剖结构的高对比分辨率无失真图像和良好可视化。该技术的缺点是患者访问性差和房间的无菌问题。配备旋转X射线装置的介入治疗室更适合于这样的过程，但是对大多数过程而言X射线装置的对比分辨率是不够的。由US2006/0215812可知，可以使用由磁共振/计算机断层摄影和旋转X射线装置获得的图像为穿刺介入做准备。此时作为这些准备的一部分，必须通过在相互正交的横截面切片中对穿刺的靶和开始/进入点进行指示而在三维体积组中对其加以限定。这个步骤的问题是必须进行繁琐的检验和误差方法以限定/估计橫截面切片中得到的针轨迹。在旋转X射线的情况下，这个步骤被以下事实妨碍有时实际进入点是难以定位的，因为皮肤在感兴趣的重建区域之内不是一直可见的。此外，通常必须遵守一些全局约束，例如进入腔体或者利用针避开或经过难以使用横截面切片估计的骨骼或者脉管物质之间。由于穿刺准备仅仅在介入之前，也即在对床上的患者(其假设是不移动的)的旋转扫描之后立即实行，因此得到/获得快速且有效的轨迹规划是 重要的。
技术实现思路
期望提供有效的定靶方法、定靶装置、系统、计算机可读介质以及可 在定耙装置中使用的程序单元。因而，本专利技术的一个目的是提出简单、快速且有效的定靶方法，优选的，为使用基于c型臂的x射线装置的针引导皮下介入提出规划/准备方法。通过根据独立权利要求的定靶方法、定靶装置、系统、计算机可读介 质以及程序单元可实现这一需求。以下将描述定靶方法的其它示例性实施例。然而，这些实施例也适用 于定靶装置、系统、计算机可读介质以及程序单元。根据本专利技术的权利要求1 ，提供用于对被检査对象中的第一对象进行定靶的定靶方法。该方法包括选择第一二维图像，例如，代表被检査对象 的三维数据体积的切片或者层块；在该第一二维图像中确定靶点；显示具 有选择的靶点的三维数据体积的图像；以及通过滚动和/或旋转来定位三维 数据体积的所述图像，从而使得(例如)横穿靶点的适合的接近路径具有 平行于三维数据体积的所述图像的实际观察方向的第一方向。另外，该方 法包括从三维数据体积中生成第二二维图像，其中该第二二维图像平面的 法线取向为平行于第一方向并横穿靶点。根据本专利技术的优选实施例，在该方法的第一步骤中，将从三维数据体 积中默认选择的轴向(从脚到头)横截面视图作为所述第一二维图像呈现 给用户。该第一二维图像可经由用户可控层块的多平面重建(MPR)切片 呈像生成。通过浏览横截面切片，该方法的用户能够为第一对象，例如针，定位 和确定靶点。该切片可取向为与轴向视图正交。一旦己经发现靶点，则必须指定针对预期针轨迹的适合的接近路径， 例如通过指示第二点(例如进入被检查对象的进入点)，或者借助于从靶到 被检查对象之外某处的点绘制的线。对于适合的接近路径而言，通常需要倾斜的切片。借助于三维体积切 片的滚动和旋转的组合，可选择所需的靶接近。8根据本专利技术的另一实施例，通过将靶作为旋转中心使用，而将靶在旋 转期间固定。 一旦发现了恰当的倾斜切片，则可以限定在所选择平面中的 针的接近。在定靶方法操作期间通常可遵守一些全局约束，例如利用针进入腔体 或者利用针避开或经过难以使用横截面切片估计的骨骼或者脉管物质之 间。因此，根据实施例，建议以全部体积/梯度绘制显示开始，并具有已知 软组织传递函数的正确设定。借助于三维旋转，现在可以以一种方式对体 积进行定位，使得获得适合的接近路径的靶心视图，并且观察方向与这个 路径一致。通过对靶心路径的中心的简单指示，可以生成与视线正交的相 应的倾斜横截面切片作为第二二维图像，并以归一化(轴向)方向呈现给 用户，也即围绕(轴向)观察方向没有旋转。这可优选通过自动转换至具有相应软组织传递函数的MPR切片绘制 来完成。在第二二维图像中，针的最佳接近路径表示为无限长的线，其经 过体积边界的两端。现在针轨迹可以沿着这条线指定。通过MPR切片和三维体积显示之间的切换，借助于三维针图形表示，规划轨迹可以在局部软组织和全局体积绘制显示两者中可视化和检查。以上标出方法的问题在于通常(软组织)靶在体积绘制可视化中是不 可见的，其可限制应用性。提出的解决办法是首先在轴向横截面切片中定位和识别耙。该靶可以 被定位、放置于当前平面中并借助于简单的三维图形对象(如小球体)表 示。通过使用这个基于三维模型的表示，靶可以在体积绘制显示中的正确 的三维位置处可见。在这个显示中，最佳接近现在可以使用耙心方法并使 用靶的这个三维表示来限定。显然基于软组织信息的靶标记严格说来不受实际靶的限制，而是可延 伸至必须避开或到达的临床感兴趣(软组织)区域的普通标记。在这种情 况下，使用一些颜色编码并将一些几何面积附加给这些区域是有益的。通过确保可见度的最小量，在各种三维体积绘制模式和密度下，当前 的针路径和靶/临床区域将一直可见。此外，如果在切片绘制显示期间由于滚动或旋转导致当前针轨迹和临 床区域之类的可见物在它们的限定平面中不存在，为了使如当前针轨迹和临床区域之类的可见物无效，它们可成为半透明的。借助于公知的三维/三维配准，如以上描述的规划方法也可基于重叠的 预介入软组织体积而应用，其中该预介入软组织体积是从其它模态获得的，例如CT和MR，其可能与造影剂注射相结合以为了旋转扫描期间的脉管可 视化。根据本专利技术的另一实施例，提供用于靶向被检查对象中的第一对象的定靶装置。该定靶装置包括选择单元，其适于选择代表被检查对象的三维数据体积的第一二维图像；确定单元，其适于确定在该第一二维图像中 的靶点；显示单元，其适于显示具有选择的靶点的三维数据体积的图像； 定位单元，其适于通过滚动和/或旋转来定位三维数据体积的所述图像，从而使得横穿靶点的适合的接近路径具有平行于三维数据体积的所述图像的 实际观察方向的第一方向；以及生成单元，其适于从三维数据体积生成第 二二维图像，其中该第二二维图像平面的法线取向为平行于第一方向并横 穿耙点。根据本专利技术的另一实施例，提供用于靶向被检查对象中的第一对象的 系统。该系统包括辐射源、辐射探测器和根据上述实施例的定耙装置。该 辐射探测器适于记录代表三维数据体积的数据。该系统还包括计算机断层摄影设备，其适于生成被检查对象的二维图像。根据本专利技术的另一实施例，提供计算机可读介质，其中存储着用于靶 向被检査对象中的第一对象的程序，当被处理器运行时，该程序适于控制 一方法，包括选择代表被检查对象的三维数据体积的第一二维图像；在 该第一二维图像中确定靶点；显示具有选择的靶点的三维数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于靶向被检查对象中的第一对象的定靶方法，所述方法包括如下步骤：　选择代表所述被检查对象的三维数据体积的第一二维图像；　确定所述第一二维图像中的靶点；　显示具有所选择的靶点的所述三维数据体积的图像；　通过滚动和／ 或旋转来定位所述三维数据体积的所述图像，从而使得横穿所述靶点的适合的接近路径具有平行于所述三维数据体积的所述图像的实际观察方向的第一方向；　从所述三维数据体积生成第二二维图像，其中，所述第二二维图像的平面的法线取向为平行于所述第一方向 并横穿所述靶点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2007-5-10 07107957.81、一种用于靶向被检查对象中的第一对象的定靶方法，所述方法包括如下步骤选择代表所述被检查对象的三维数据体积的第一二维图像；确定所述第一二维图像中的靶点；显示具有所选择的靶点的所述三维数据体积的图像；通过滚动和/或旋转来定位所述三维数据体积的所述图像，从而使得横穿所述靶点的适合的接近路径具有平行于所述三维数据体积的所述图像的实际观察方向的第一方向；从所述三维数据体积生成第二二维图像，其中，所述第二二维图像的平面的法线取向为平行于所述第一方向并横穿所述靶点。2、 根据权利要求1所述的定靶方法，其中，所述耙点在所述定位步骤 期间用作旋转的中心。3、 根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，还包括 从所述三维数据体积生成第三二维图像，其中，所述第三二维图像的平面取向为平行于所述第一方向并横穿所述靶点。4、 根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，其中，选择所述二 维图像作为所述被检査对象的所述三维数据体积的切片。5、 根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，其中，所述接近路 径是穿过所述被检查对象的预期针轨迹的路径。6、 根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，还包括 确定所述接近路径进入所述被检查对象的进入点。7、 根据前述权利要求中的任一项所述的定耙方法，还包括通过图形对象将所述接近路径、所述进入点和/或所述耙点投影至所述 图像中的至少一幅上。8、 根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，其中，代表所述接 近路径的所述图形对象是线或者三维对象，优选是针。9、 根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，其中，代表所述靶点的所述图形对象是球体或者十字线。10、 根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，其中，所述第一 二维图像是所述被检查对象的横截面视图。11、 根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，其中，通过手动 点击代表所述靶点的所述图形对象而引起对所述第三二维图像的选择。12、 根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，还包括在包括图形对象的所述图像中的至少两幅之间，优选在所述第三二维 图像和所述第二二维图像和/或所述三维数据体积的所述图像之间进行切 换。13、 根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，还包括 以预定义的取向向所述用户显示包括图形对象的所述图像中的至少两幅。14、 根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，其中，所述被检 查对象是患者；并且其中，所述图像的所述预定义的取向是来自3D重建数 据体积的轴向(从脚到头)多平面重定格式(MPR)绘制的横截面；优选 围绕所述图像的平面的垂线(观察方向)不具有旋转角度。15、 根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，其中，所述被检査对象中的感兴趣区域和/或所述图形对象是有颜色的。16、 根据前述权利要求中的任一项所述的定靶方法，其中，将延伸出所述第三二维图像的平面的、所述被检査对象中的所述有颜色...

【专利技术属性】
技术研发人员：PM米勒坎普，RJF霍曼，D巴比克，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]