相关图像映射指针制造技术

一种以直观交互的方式将图像配准映射可视化的系统（106）。所述系统（106）包括显示器（110）以及一个或多个处理器（116）。所述处理器（116）被编程为接收第一图像和第二图像并获得从所述第一图像到所述第二图像的图像配准映射。此外，所述处理器（116）被编程为将所述第一图像邻近所述第二图像显示在所述显示器（110）上并获得一个或多个参考图像位置。每个所述参考图像位置均被限定在所述第一图像和所述第二图像中的一个的坐标系中。此外，所述处理器（116）被编程为在所述第一图像和所述第二图像中的一个上突出每个所述参考图像位置，并且在所述第一图像和所述第二图像中的另一个中突出针对每个所述参考图像位置的相关图像位置。使用所述图像配准映射确定所述相关图像位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于可视化图像配准映射的系统、方法和装置
本申请总体涉及图像配准。其特别适于结合辐射治疗应用，并将具体参考辐射治疗进行描述。然而，应理解，本申请也适用于其他使用情景，并且不必须限于前面提及的应用。例如，本申请适于在特定图像研究中、在监测处置方案的进行或医学状况的进展中、在规划处置疗程等等中，视觉地分析图像配准映射。
技术介绍
在辐射治疗中，将空间靶向的辐射剂量应用于肿瘤或包含癌症或恶性组织的其他区域。与正常细胞相比较，生长并快速复制的癌细胞倾向于更容易受辐射损伤，使得通过合理规划施予的剂量优先杀死癌症或恶性组织。然而，辐射对恶性细胞和健康细胞两者均有害，因此对于将有效的辐射治疗施加到恶性肿瘤同时限制对健康组织的附带损伤而言，对辐射的精确空间靶向是重要的。为了精确地靶向辐射，基于对患者采集的图像，提前针对所述患者规划辐射治疗。通常，计算机断层摄影(CT)成像被用于辐射治疗规划。然而，可以额外地或可选地使用其他成像模态，例如磁共振(MR)或正电子发射断层摄影(PET)。在规划辐射治疗时，在图像中识别并描绘肿瘤或其他靶，以及危及器官(OAR)或辐射剂量必须被限制的其他区域。通常，这通过在所述肿瘤或其他靶周围画出轮廓(或轨迹)以及在OAR或其他区域周围画出轮廓(或轨迹)来进行。此外，肿瘤医师或其他临床医师提供辐射规划参数。所述辐射规划参数通常包括要被递送到所述肿瘤或其他靶的最小剂量或目标剂量、针对所述OAR或其他区域的最大允许剂量等等。描绘了轮廓的肿瘤或其他靶以及描绘了轮廓的OAR或其他区域，连同所述辐射治疗规划参数，以及关于各种组织的辐射衰减或吸收特性的信息，用作输入，以优化辐射递送。图像配准是用于帮助辐射治疗规划重要的工具。图像配准旨在找到最好地将当前图像中感兴趣对象（OOI）（例如感兴趣区域（ROI）和感兴趣点（POI））对齐到较早图像的变换和/或变形。一些应用包括轮廓（轨迹）传播；将PET和/或CT图像映射到规划CT；剂量累计，等等。其可以被用于：治疗过程期间的自适应规划事件；4D规划和/或优化；交叉和/或内部规划和/或优化；复合规划；多模态处置计划生成等等中的一种或多种。在自适应规划的情况中，工作流程通常以用户将处置计划和OOI传播到在疗程治疗期间采集的新图像开始。可以使用图像配准映射，例如使用图像配准算法创建的变形向量场（OVF），将所述结构传播到所述新图像。由于所有的剂量都必须被映射到相同的坐标系用于累计，可以然后使用图像配准计算并累计所述新图像上的剂量，以将剂量映射到期望的坐标系上。为最小化引入到所累计的剂量中的误差，映射的准确度和精确度非常重要。目前用于分析图像配准映射的工具将结构，例如轮廓，显示在图像上。然而，对于具有特别关注的某些区域来说，结构可能是不够的。例如，观看轮廓仅显示表面，并且没有给出实时反馈。此外，表面的剪切非常难以探测。此外，目前用于分析图像配准的工具将当前图像叠加在较早的图像上。然而，这没有提供图像之间的变换的可视化。此外，图像常常失去锐度并且可能难以视觉地映射到原始图像。再者，目前用于分析图像配准的工具将两个图像并排显示。例如，一些工具对一个图像应用矩形网格，并且然后以扭曲的形式将相同的网格应用于另一图像，以反映图像配准期间发生的变形和/或变换。再例如，在两个图像的对应体素之间画出箭头。然而，这些图像不直观，且不提供所述图像配准映射的直接可视化。Fox等人在Int.J.RadiationOncologyBiol.Phys.，62卷，1号，70-75页，2005年，一文中研究了PET和规划CT图像的配准是否会在描绘针对非小细胞肺癌的肿瘤体积中降低同一观察者或观察者之间的变化。将发射图像与规划CT图像进行配准，并且辐射肿瘤医师在CT模拟图像上勾画出大体肿瘤体积的轮廓。当使用经配准的CT和PET图像来勾画轮廓时，所述经配准的PET发射图像被显示在相对应的CT图像旁边。同时在两个图像上显示被画在所述PET图像或所述CT图像上的轮廓，允许使用来自两个数据集的信息。Bol等人在ComputerMethodsandProgramsinBiomedicine96（2009年）133-140中描述了一种用于在描绘阶段期间，使用来自不同模态的多重数据集的框架。所述系统基于两个基本原理。第一，所有可用模态的所有图像数据集均以它们的原始形式显示（在它们自己的坐标系中，具有它们自己的空间分辨率和体素纵横比），以及第二，描绘可以发生在每个数据集的所有正交视图上，并且对描绘所作的改变被可视化在所有图像集中，向所述描绘着提供直接反馈。所描述的方法与其他现有描绘工具之间的主要差别在于，不是重新取样所述图像集，而是将所述描绘从一个数据集变换到另一个。用于转移所述描绘的所述变换通过刚性归一化彼此信息配准来获得。本申请提供一种用于视觉地分析图像配准的新的改进的系统和方法，其克服了上文提及的问题以及其他问题。
技术实现思路
根据一个方面，提供一种用于评估图像配准映射的系统。所述系统包括显示器和一个或多个处理器。所述处理器被编程为接收采用第一坐标系的第一图像和采用第二坐标系的第二图像，其中，所述第一坐标系不同于所述第二坐标系，并获得从所述第一图像到所述第二图像的图像配准映射。所述处理器还被编程为将所述第一图像邻近所述第二图像显示在所述显示器上并获得一个或多个参考图像位置。每个所述参考图像位置被限定在所述第一图像和所述第二图像中的一个的坐标系中。此外，所述处理器被编程为在所述第一图像和第二图像两者中突出相对应的参考图像位置。使用所述图像配准映射确定所述相关图像位置，其中，所述图像配准映射包括：（i）如果所述图像配准映射在所述第一图像和所述第二图像中的所述一个的所述坐标系中，则通过将图像配准映射加到所述第一图像和所述第二图像中的所述一个的所述参考图像位置，并将总和变换到所述第一图像和所述第二图像中的所述另一个的所述坐标系中，或者（ii）如果所述图像配准映射在所述第一图像和所述第二图像中的所述另一个的所述坐标系中，则通过将所述参考图像位置变换到所述第一图像和所述第二图像中的所述另一个的所述坐标系，并加上所述图像配准映射。根据优选的方面，所述参考图像位置和所述相关图像位置中的每个由点、多个点、多个连接的点、轮廓以及至少为三维的感兴趣区域中的至少一个来限定。根据另一优选的方面，针对参考图像位置的所述指示符与针对相对应的相关图像位置的指示符相同。根据另一方面，提供一种用于评估图像配准映射的方法。接收采用第一坐标系的第一图像和采用第二坐标系的第二图像。还获得从所述第一图像到所述第二图像的图像配准映射，其中，所述第一坐标系不同于所述第二坐标系。将所述第一图像邻近所述第二图像显示，并且获得一个或多个参考图像位置。每个所述参考图像位置被限定在所述第一图像和所述第二图像中的一个的坐标系中。其后，在所述第一图像和所述第二图像之另一个中针对每个所述参考图像位置突出相关图像位置。使用所述图像配准映射确定所述相关图像位置，其中，所述图像配准映射包括：（i）如果所述图像配准映射在所述第一图像和所述第二图像中的所述一个的所述坐标系中，则通过将图像配准映射加到所述第一图像和所述第二图像中的所述一个的所述参考图像位置，并将总和变换到所述第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.15 US 61/452,8021.一种用于将图像配准映射可视化的系统(106)，所述系统(106)包括：显示器(110)；以及一个或多个处理器(116)，其被配置为：接收采用第一坐标系的第一图像和采用第二坐标系的第二图像，其中，所述第一坐标系不同于所述第二坐标系；获得从所述第一图像到所述第二图像的图像配准映射；获得一个或多个参考图像位置，每个所述参考图像位置被限定在所述第一图像和所述第二图像中的一个的坐标系中；在所述第一图像和所述第二图像中的所述一个上突出每个参考图像位置；以及在所述第一图像和所述第二图像中的另一个中突出针对每个参考图像位置的相关图像位置，其特征在于，所述一个或多个处理器(116)还被配置为将所述第一图像邻近所述第二图像显示在显示器(110)上；并且在于使用所述图像配准映射确定所述相关图像位置，其中，所述图像配准映射包括：(i)如果所述图像配准映射处于所述第一图像和所述第二图像中的所述一个的所述坐标系中，则通过将所述图像配准映射加到所述第一图像和所述第二图像中的所述一个的所述参考图像位置，并将总和变换到所述第一图像和所述第二图像中的所述另一个的所述坐标系中，或者(ii)如果所述图像配准映射处于所述第一图像和所述第二图像中的所述另一个的所述坐标系中，则通过将所述参考图像位置变换到所述第一图像和所述第二图像中的所述另一个的所述坐标系，并加上所述图像配准映射。2.根据权利要求1所述的系统(106)，还包括：一个或多个用户输入设备(108)；其中，从所述用户输入设备(108)获得所述一个或多个参考图像位置。3.根据权利要求1至2中任一项所述的系统(106)，其中，所述处理器还被配置为：使用并入到所述第一图像和/或所述第二图像中的指示符，来突出所述参考图像位置和所述相关图像位置中的每个。4.根据权利要求3所述的系统(106)，还包括：一个或多个用户输入设备(108)；其中，所述处理器(116)还被配置为：从所述用户输入设备接收对所述指示符中的一个的选择，其中，所选择的指示符与所述第一图像和所述第二图像中的一个相关联；从所述用户输入设备(108)接收调整大小数据和/或移动数据；基于所述调整大小数据和/或所述移动数据，对所选择的指示符进行调整大小和/或移动，以更改所关联的图像位置；以及在所述第一图像和所述第二图像中的另一个中，对与所选择的指示符相关联的指示符进行调整大小和/或移动，以使用所述图像配准映射匹配所选择的指示符。5.一种辐射治疗系统(100)，所述系统(100)包括：一个或多个成像模态(102)；根据权利要求1至2中任一项所述的系统(106)，其生成和/或更新辐射处置计划RTP和/或执行对辐射处置计划的处置后分析；辐射治疗装置(122)，其根据由所述系统(106)生成和/或更新的RTP递送辐射。6.一种用于将图像配准映射可视化的方法(200)，所述方法(200)包括：接收(202)采用第一坐标系的第一图像和采用第二坐标系的第二图像，其中，所述第一坐标系不同于所述第二坐标系；获得(204)从所述第一图像到所述第二图像的图像配准映射；获得(208)一个或多个参考图像位置，所述一个或多个参考图像位置中的每个被限定在所述第一图像和所述第二图像中的一个的坐标系中；在所述第一图像和所述第二图像的中的所述一个上突出(210)每个参考图像位置；在所述第一图像和所述第二图像中的另一个中突出(212)针对每个参考图像位置的相关图像位置，其特征在于，所述方法(200)包括将所述第一图像邻近所述第二图像显示的步骤；并且在于使用所述图像配准映射确定所述相关图像位置，其中，所述图像配准映射包括：(i)如果所述图像配准映射处于所述第一图像和所述第二图像中的所述一个的所述坐标系中，则通过将所述图像配准映射加到所述第一图像和所述第二图像中的所述一个的所述参考图像位置，并将总和变换到所述第一图像和所述第二图像中的所述另一个的所述坐标系中，或者(ii)如果所述图像配准映射处于所述第一图像和所述第二图像中的所述另一个的所述坐标系中，则通过将所述参考图像位置变换到所述第一图像和所述第二图像中的所述另一个的所述坐标系，并加上所述图像配准映射。7.根据权利要求6所述的方法(200)，其中，所述获得(204)所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·A·布兹杜泽克，C·G·罗博顿，N·G·L·哈德卡斯尔，J·V·西贝斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：
国别省市：