一种设备，用于描绘感兴趣的结构，包括：平面选择接口（３２，７０），用于选择三维图像或映像（８０）中的可选择方向的轮廓绘制平面；轮廓绘制接口（３２，７２），用于在选择的轮廓平面中定义轮廓；及网格构造器（７４，７６），配置为在所述三维图像或映像中构造描绘了感兴趣结构的三维多边形网格（９０）。网格构造器将受约束顶点（１０２，Ｖ↓［ｃ］）定位在用所述轮廓绘制接口定义的多个非共面描绘轮廓（８４，Ｃ↓［ｃｏｒ］，Ｃ↓［ｏｂｌ］）上或附近。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
以下内容涉及图形技术。以针对医学应用的实例来说明本专利技术，在医 学应用中，在放射治疗规划或其它医疗过程规划之前定义医学图像中的结构。然而，以下更普遍地涉及在基本上任何类型的三维图像、三维映像(map) 等中定义结构，并涉及除放射治疗规划之外的其他应用，例如呈现或其它 采集后的图像处理、在三维图像中塑造出特征以便实现对隐藏解剖结构的 观察或其它采集后的图像处理、估计结构的吸收特性以便用于随后的 SPECT或PET成像数据重构、等等。
技术介绍
在肿瘤放射治疗(有时称为放射疗法)中，使用了电离辐射来杀死或 阻碍癌肿瘤或者癌肿(cancerous growth)的增大。然而，问题是辐射同样 对周围的健康组织产生了不利影响。在调强放射治疗(intensity modulated radiation therapy)中，将一个或多个辐射波束施加到患者，并且其配置倾向于照射癌肿瘤或瘤肿，且不倾 向于照射在生物学上的关键性健康组织。在固定波束方案中，同时使用多 个交叉波束，以使得波束在患者体内重叠。例如通过多叶准直仪，来控制 每一个波束的空间波束强度分布(intensity profile)。通过适当选择空间波束 强度分布，并考虑到在患者体内来自不同波束的子束波(beamlet)的交叉， 可以在患者体内实现预期的辐射强度三维分布。在断层摄影方案中，至少 一个波束是围绕患者旋转或步进的，并且在旋转或步进期间修改的空间波 束强度分布，以便在时间上累计的辐射剂量符合患者体内的预期的三维分 布。调强放射治疗的有效应用依赖于具有癌肿瘤或癌肿的形状和尺寸的先 验知识，以及具有相邻的关键性组织的形状和尺寸的先验知识，应该使这 些相邻的关键性组织的辐射暴露最小或保持低于某个阈值。在通常的方案中，采用诸如以下的医学成像技术来获得这个先验知识例如，透射式计算机断层摄影(CT)、单光子发射计算机断层摄影(SPECT)、正电子发射 断层摄影(PET)、磁共振成像(MRI)等。对于放射疗法规划，CT具有的 优点是提供了解剖信息和组织的辐射吸收特性。后者通常在规划放射治疗 任务过程中要考虑到，以便更准确地计算三维辐射分布。例如在McNutt等 人的美国专利第6,735,277号中说明了用于基于CT规划图像来规划调强放 射治疗任务的一些实例技术。在放射疗法规划期间，分析CT规划图像，来确定癌肿瘤或癌肿以及关 键性结构，其中，关键性结构的辐射暴露要受到限制。 一个方案是用表面 网格来对感兴趣结构进行建模，并使用自动网格变形技术来变形网格，以 便与感兴趣结构的表面对准。通常，所述表面在CT图像中是由亮度梯度来 定义的。绘制关键性结构和目标结构的轮廓是一个敏感的、费事的及耗费时间 的过程。例如，在放射治疗之前在三维图像或映像中头部和颈部的轮廓绘 制会花费几个小时。己经研发了多种自动分割算法来改进这个过程，并已 经应用于在不同治疗位置上的风险器官的描绘，例如前列腺、肝脏、乳房、 肺部和脑部。在一个方案中，在弹性和图像特征约束下对具有三角形元素 的多边形网格进行变形，以匹配图像中的对象表面。在这一算法中，通过 在初始化时提供平均网格，并将与表面上的灰度值范围、梯度强度等有关 的特性编码到每一个模型中，来编码先验知识。然而，现有的自动网格变形技术存在某些限制。例如，如果没有明确 地定义感兴趣结构的表面，则调整匹配后(fitted)的网格会是不准确的或 不可靠的。 一些结构，例如颈部的淋巴结，具有相当差的图像对比度，以 致于明显阻碍了在这些特征上使用自动分割。在其它情况下，大多数结构 会具有足够的图像对比度来实现自动分割，但所成像的结构的某些部分会 呈现出较差的图像对比度，导致在那些较差对比度的区域中自动分割失败 或者产生显著误差。己知了用手动绘制的轮廓来补充图像特征。例如，Pekar等人的国际申 请公开号WO 2004/111937 Al公开了一个方案，用于在由二维切面组成的 三维数据集的区域中使用变形技术。在切面不能提供足够的特征信息以致8于自动分割失败的情况下，用户可以在有问题的切面中手动定义吸引子(attractor)。于是，在随后的自动网格变形期间将手动绘制的吸引子用于在 有问题的轴向切面中引导自动分割。还已知了允许与网格进行手动交互，例如通过为用户提供图形用户接 口和用于操作交互的单击及拖动指针的工具(例如鼠标)。例如，Kaus等人 的国际申请公开号WO 2004/053792 Al公开了一种方法，使用自动可变形 网格优化来分割三维结构，并且在自动网格调增匹配的所选择区域中对网 格顶点或节点进行初始的和/或随后的手动设置，可任选的，随后进行网格 的进一步优化。此类现有技术并不完全令人满意，其中在三维图像中不能很好地定义 感兴趣结构的较大部分。将Pekar的方案用于此类情况要求在三维数据集中 与具有较差对比度的感兴趣结构的(多个)扩展部分相交的许多切面中绘 制吸引子。这是一个费时且单调乏味的过程。而且，用户难以以可见方式 确认切面图像中的感兴趣结构，以便绘制出吸引子。将Kaus的方案用于此 类情况要求对网格的许多顶点或节点进行初始的和/或纠正性的手动调整， 这也是一个费时且单调乏味的过程。
技术实现思路
在本专利技术公开中，公开了方法和设备的实施例。在三维图像或映像中描绘感兴趣结构的实例方法中，定义了用于描绘 感兴趣结构的至少两个轮廓。所述至少两个轮廓位于至少两个不同轮廓绘 制平面中，这两个平面彼此不同且不平行。在将所定义的轮廓视为对多边 形网格的顶点的约束的同时，调整匹配三维多边形网格。在一个实例设备中，提供了平面选择接口，用于选择三维图像或映像 中的可选择方向的轮廓绘制(contouring)平面。提供轮廓绘制接口，用于 在所选择的轮廓平面中定义轮廓。将网格构造器配置为在三维图像或映像 中构造用于描绘感兴趣结构的三维多边形网格。网格构造器将受约束的顶 点设置在使用所述轮廓绘制接口所定义的多个非共面描绘轮廓上或附近。在可以与自适应治疗过程共同工作的一个实例设备中，将分割处理器 配置为描绘结构。分割处理器包括(i)轮廓绘制接口，其被配置为在至少9两个不同的、非平行的轮廓绘制平面中定义用于描绘结构的轮廓；以及(ii) 网格构造器，用于使用至少受所定义的用于描绘结构的轮廓约束的网格变 形处理来构造网格。将规划处理器配置为基于分割处理器对对象的三维图 像或映像中至少一个感兴趣结构的描绘，来确定用于对象的自适应治疗的 参数。一个优点在于，有助于快速准确地分割或描绘感兴趣结构。 另一个优点在于，将手动和自动输入有效结合到网格变形处理中。 另一个优点在于，自适应治疗过程的更快速准确的规划，自适应治疗过程例如为调强放射治疗。对于本领域普通技术人员，在阅读并理解了以下详细说明后会意识到本专利技术更多的优点。附图说明本专利技术可以采取不同部件和部件排列，以及不同步骤和步骤排列的形 式。附图仅是为了说明优选实施例，不应解释为限制本专利技术。图1以图形方式显示了包含基于CT成像的规划的一个实例调强放射治疗系统。图2以图形方式显示了图1的轮廓绘制处理器44的主要组件，具有以 图形方式表示的主要数据结构和主要数据流。图3以图形方式显示了选择来关注脊柱S的两个实例轮廓绘制平面 冠状本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种在三维图像或映像（８０）中描绘感兴趣结构的方法，所述方法包括： 定义用以描绘所述感兴趣结构的至少两个轮廓（８４，Ｃ↓［ｃｏｒ］，Ｃ↓［ｏｂｌ］），所述至少两个轮廓位于至少两个不同的轮廓绘制平面（８２，Ｐ↓［ｃｏｒ’］Ｐ↓［ｏｂｌ］ ）中，这两个轮廓绘制平面彼此不同且不平行；以及 在将所定义的轮廓视为对三维多边形网格（９０，Ｍ↓［ｓ］）的顶点的约束的同时，调整匹配所述三维多边形网格。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：MR考斯，LA道森，
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]
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