專利名稱：在采集的放射線照相術(shù)圖像中補(bǔ)償呼吸運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)和方法
在采集的放射線照相術(shù)圖像中補(bǔ)償呼吸運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)和方法
背景技術(shù)：
本文所述的主題涉及在放射線照相術(shù)圖像中檢測(cè)和補(bǔ)償呼吸運(yùn)動(dòng)，特別關(guān)于心臟 病學(xué)的領(lǐng)域。放射成像的使用在心臟病理學(xué)的診斷和治療中已知。治療可能包括電生理學(xué)和其 他干預(yù)過程等等。例如，在一定數(shù)量的干預(yù)過程中，從業(yè)人員能將一些導(dǎo)管和/或引導(dǎo)件送 入心臟的腔或血管(vessel)中。這些干預(yù)過程包括不同的技術(shù)，例如栓塞、擴(kuò)張、消除阻塞 (desobstruction)、支架的放置和消融。這些過程使得避免嚴(yán)重的外科干預(yù)是可能的。在典型的已知干預(yù)過程中，手術(shù)人員能主要通過在已采集的放射線照相術(shù)圖像中 的解剖結(jié)構(gòu)的圖示來(lái)引導(dǎo)手術(shù)工具。

發(fā)明內(nèi)容
主題論述了上述缺點(diǎn)和需要。提供通過已采集的放射線照相術(shù)圖像來(lái)檢測(cè)和補(bǔ)償 呼吸運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)和方法。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供在對(duì)象解剖(subject anatomy)成像中補(bǔ)償呼吸運(yùn)動(dòng)的方 法。方法包括采集對(duì)象解剖的內(nèi)部關(guān)注區(qū)的第一圖像；在第一圖像中檢測(cè)引入對(duì)象解剖 的多個(gè)儀器的至少一部分的圖示；采集對(duì)象解剖的內(nèi)部關(guān)注區(qū)的第二圖像；在第二圖像中 檢測(cè)引入對(duì)象解剖的多個(gè)儀器的至少該一部分的圖示；比較和計(jì)算第一圖像和第二圖像之 間的該多個(gè)儀器的至少該一部分的圖示的中的位移，計(jì)算該第一圖像和第二圖像之間的該 多個(gè)儀器的至少該一部分的平均值或中間值位移中的一個(gè)，以及應(yīng)用平均值或中間值位移 中的一個(gè)來(lái)調(diào)整下列中的一個(gè)的至少一部分第一或第二圖像采集的圖像數(shù)據(jù)，或內(nèi)部關(guān) 注區(qū)預(yù)采集的三維模型，其中該應(yīng)用步驟生成補(bǔ)償內(nèi)部關(guān)注區(qū)的呼吸運(yùn)動(dòng)的顯示。根據(jù)另一實(shí)施例，提供在對(duì)象解剖成像中補(bǔ)償呼吸運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括引 入對(duì)象解剖的多個(gè)儀器；成像系統(tǒng)，其可操作成采集引入對(duì)象解剖的多個(gè)儀器的第一和第 二圖像；以及與成像系統(tǒng)通信的控制器，控制器包括與存儲(chǔ)器通信的處理器，存儲(chǔ)器包括多 個(gè)程序指令，用于由處理器執(zhí)行以進(jìn)行以下步驟在第一圖像中檢測(cè)引入對(duì)象解剖的多個(gè) 儀器的至少一部分的圖示，在第二圖像中檢測(cè)引入對(duì)象解剖的該多個(gè)儀器的至少該一部分 的圖示，比較和計(jì)算第一圖像和第二圖像之間的該多個(gè)儀器的至少該一部分的圖示中的位 移，計(jì)算第一圖像和第二圖像之間的該多個(gè)儀器的平均值或中間值位移中的一個(gè)，以及應(yīng) 用平均值或中間值位移中的一個(gè)來(lái)調(diào)整下列中的一個(gè)的至少一部分第一或第二圖像采集 的圖像數(shù)據(jù)或內(nèi)部關(guān)注區(qū)預(yù)采集的三維模型，其中應(yīng)用步驟生成補(bǔ)償內(nèi)部關(guān)注區(qū)的呼吸運(yùn) 動(dòng)的顯示。根據(jù)又另一實(shí)施例，提供在對(duì)象解剖成像中補(bǔ)償呼吸運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括 引入對(duì)象解剖的多個(gè)儀器；成像系統(tǒng)，可操作成采集引入對(duì)象解剖的多個(gè)儀器的第一和第 二圖像；以及與成像系統(tǒng)通信的控制器，控制器包括與存儲(chǔ)器通信的處理器，存儲(chǔ)器包括多 個(gè)程序指令，用于由處理器執(zhí)行來(lái)進(jìn)行以下步驟在第一圖像中檢測(cè)引入對(duì)象解剖的多個(gè) 儀器的至少一部分的圖示，在第二圖像中檢測(cè)引入對(duì)象解剖的該多個(gè)儀器的至少該一部分
4的圖示，比較和計(jì)算第一圖像和第二圖像之間的該多個(gè)儀器的至少該一部分的圖示中的位 移，計(jì)算第一圖像和第二圖像之間的該多個(gè)儀器的平均值或中間值位移中的一個(gè)，以及應(yīng) 用該多個(gè)儀器的平均值或中間值位移中的一個(gè)來(lái)調(diào)整內(nèi)部關(guān)注區(qū)的預(yù)采集三維模型的圖 像數(shù)據(jù)，來(lái)生成圖示補(bǔ)償呼吸運(yùn)動(dòng)的內(nèi)部關(guān)注區(qū)的位移的顯示。本文描述可變范圍的系統(tǒng)和方法。除了在發(fā)明內(nèi)容中描述的主題的各方面之外， 參照?qǐng)D和參照下列具體實(shí)施方式
部分，主題的進(jìn)一步方面將會(huì)變得明白。


從下列描述和單個(gè)附圖將更清楚地理解本發(fā)明。圖作為指示給出并決不限制本發(fā) 明的范圍。圖1示出示意圖來(lái)說明根據(jù)本文所述主題的系統(tǒng)的實(shí)施例。圖2包括流程圖，該流程圖說明使用圖1的系統(tǒng)來(lái)補(bǔ)償呼吸運(yùn)動(dòng)的方法的實(shí)施例。圖3示出示意圖，該示意圖說明使用圖1的系統(tǒng)和圖2的方法分析在采集的放射 圖像中的呼吸運(yùn)動(dòng)的實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式在下列具體實(shí)施方式
中，對(duì)附圖進(jìn)行參照，附圖是組成本文的一部分，并且其中通 過可實(shí)施的具體實(shí)施例的圖示來(lái)示出。充分詳細(xì)的描述這些實(shí)施例使得那些本領(lǐng)域技術(shù) 人員來(lái)實(shí)踐實(shí)施例，并且將理解，可能利用其他的實(shí)施例，并且在不脫離實(shí)施例范圍的情況 下，可能制造邏輯、機(jī)械、電和其他變化。因此，將不在限制意義上來(lái)看待下列具體實(shí)施方式
部分。圖1示出根據(jù)本文描述主題的系統(tǒng)100，系統(tǒng)100在對(duì)象或患者解剖105的采集 的放射線照相術(shù)成像或三維建模中補(bǔ)償呼吸運(yùn)動(dòng)。例如，能在對(duì)患者解剖的醫(yī)學(xué)干預(yù)過程 中(例如，在心臟上的過程例如心房纖維性顫動(dòng)的消融，或者在兩心室過程中)來(lái)使用系統(tǒng) 100。系統(tǒng)100的一個(gè)實(shí)施例可以包括三維(3D)成像系統(tǒng)100和放射線照相術(shù)成像系 統(tǒng)115 二者。3D成像系統(tǒng)110可以是計(jì)算機(jī)學(xué)斷層照相(CT)機(jī)器、通過旋轉(zhuǎn)采集3D圖像 的放射線照相術(shù)系統(tǒng)、磁共振系統(tǒng)、正電子放射斷層照相(PET)、超聲波系統(tǒng)、核醫(yī)學(xué)系統(tǒng)或 者它們的組合以及其他。放射線照相術(shù)成像系統(tǒng)115可以獨(dú)立于3D成像系統(tǒng)110或與3D 成像系統(tǒng)110集成。放射線照相術(shù)成像系統(tǒng)115的示例可以是χ光系統(tǒng)、正電子放射斷層照 相(PET)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)學(xué)層析X射線照相組合(CT)系統(tǒng)、血管照相系統(tǒng)或者熒光鏡系統(tǒng)以 及諸如此類或者它們的組合。3D成像系統(tǒng)110或放射線照相術(shù)成像系統(tǒng)115可以可操作成 在醫(yī)療過程之前產(chǎn)生由靜態(tài)成像檢測(cè)器(例如CT系統(tǒng)、MRI系統(tǒng)，等等)采集的靜態(tài)圖像， 或者在醫(yī)療過程期間產(chǎn)生用實(shí)時(shí)成像檢測(cè)器(例如血管照相系統(tǒng)、腹腔鏡系統(tǒng)或者內(nèi)窺鏡 系統(tǒng)等等)采集的實(shí)時(shí)圖像。因此，采集的圖像類型可以是診斷用的或干預(yù)用的。系統(tǒng)100還可以包括一系列引入患者解剖105的儀器120、125、130。儀器120、 125、130的示例可以包括傳感器、與器官或者關(guān)注區(qū)(例如心臟)相連的導(dǎo)線、標(biāo)記器、導(dǎo) 管、導(dǎo)絲或它們的組合。系統(tǒng)100的一個(gè)實(shí)施例還包括控制器140，控制器140與放射線照相術(shù)成像系統(tǒng)115和3D成像系統(tǒng)110通信。控制器140的實(shí)施例包括與存儲(chǔ)器150通信的處理器145。 可以設(shè)置處理器145獨(dú)立于存儲(chǔ)器150或與存儲(chǔ)器150集成。雖然描述的處理器145和存 儲(chǔ)器150可以位于控制器140，應(yīng)理解處理器145或存儲(chǔ)器150或其一部分可以位于3D成 像系統(tǒng)110或放射線照相術(shù)成像系統(tǒng)115。處理器145 —般能可操作成執(zhí)行代表本文所述的行為和步驟并且儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器 150中的程序指令。處理器145還可以能夠接收輸入數(shù)據(jù)或信息或通信輸出數(shù)據(jù)。處理 器145的示例可包括桌面電腦的中央處理單元、微處理器、微控制器或可編程邏輯控制器 (PLC)，或諸如此類或它們的組合。存儲(chǔ)器150的實(shí)施例一般包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀媒體，該媒體可操作來(lái)存儲(chǔ) 多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀程序指令用于由處理器145來(lái)執(zhí)行。存儲(chǔ)器150還可以可操作來(lái)存儲(chǔ)由控 制器140產(chǎn)生或接收的數(shù)據(jù)。作為示例，此類媒體可能包括RAM、ROM、PROM、EPR0M、EEPR0M、 Flash、⑶-R0M、DVD或其他已知計(jì)算機(jī)可讀媒體或它們的組合，可以使用這些媒體以指令或 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式攜帶或存儲(chǔ)期望的程序代碼，并且可以通過通用或?qū)Ｓ糜?jì)算機(jī)或其他具有處 理器的機(jī)器來(lái)訪問這些媒體?？刂破?40進(jìn)一步包括輸入裝置155和輸出裝置160或與它們通信。輸入裝置155 一般能可操作來(lái)接收和通信從用戶到控制器140的信息或者數(shù)據(jù)。輸入裝置155可以包括 鼠標(biāo)裝置、指針、鍵盤、觸摸屏、麥克風(fēng)或其他類似裝置或可以接收用戶指令的它們的組合。 輸出裝置160可以一般可操作來(lái)圖示輸出數(shù)據(jù)用于用戶查看。輸出裝置160的實(shí)施例可以 可操作來(lái)同時(shí)地圖示或融合由3D成像系統(tǒng)110或放射線照相術(shù)成像系統(tǒng)115產(chǎn)生的靜態(tài) 或?qū)崟r(shí)圖像數(shù)據(jù)。輸出裝置160能夠用明暗效果(shading)、著色和/或諸如此類圖示二 維、三維圖像和/或4維圖像數(shù)據(jù)或它們的組合。輸出裝置160的示例包括陰極射線監(jiān)視 器、液晶顯示(LCD)監(jiān)視器、觸摸屏監(jiān)視器、等離子監(jiān)視器或諸如此類或它們的組合。輸入 裝置155的實(shí)施例和輸出裝置160可以集成在觸摸屏接口(在短劃線和標(biāo)號(hào)162中圖示) 上。輸入裝置155的至少一部分或輸出裝置160的一部分的實(shí)施例可以與3D成像系統(tǒng)110 或放射線照相術(shù)成像系統(tǒng)115集成。根據(jù)系統(tǒng)100的另一實(shí)施例，三維(3D)成像系統(tǒng)110和放射線照相術(shù)成像系統(tǒng) 115以及控制器140可以與心電圖(ECG)系統(tǒng)180通信地連接，來(lái)使得采用已知方式實(shí)現(xiàn)對(duì) 象解剖105的ECG選通圖像的采集。已經(jīng)提供系統(tǒng)100的一般結(jié)構(gòu)的描述，下列是與圖像化患者解剖105有關(guān)的系統(tǒng) 100的操作方法200 (見圖2)的描述。雖然下面討論系統(tǒng)200的示例實(shí)施例，應(yīng)理解可以省 略或添加構(gòu)成方法200的一個(gè)或多個(gè)行為或步驟。也應(yīng)理解這些行為中的一個(gè)或多個(gè)可以 同時(shí)或至少大體上同時(shí)執(zhí)行，并且行為的順序可以變化。此外，實(shí)現(xiàn)的是，下面步驟或行為 中的至少一些可以表示成一系列計(jì)算機(jī)可讀程序指令，這些指令儲(chǔ)存在控制器140的存儲(chǔ) 器150中，由處理器145或3D成像系統(tǒng)110或放射線照相術(shù)成像系統(tǒng)115的一個(gè)或多個(gè)來(lái) 執(zhí)行。步驟205包括建立或定義通用參考系統(tǒng)208。為此，執(zhí)行存在的算法來(lái)確定根據(jù) 放射線照相術(shù)成像系統(tǒng)115的參數(shù)的函數(shù)的采集幾何。放射系統(tǒng)110的采集幾何可以與在 通用參考系統(tǒng)208中的管(沒有示出)和檢測(cè)器(沒有示出)的定位有關(guān)。例如，該采集 幾何可以同時(shí)由相對(duì)于通用參考系統(tǒng)208的患者倚靠的支柱(X射線儀器和檢查臺(tái)的)在
6空間中的位置限定。通用參考系統(tǒng)208可以在3D成像系統(tǒng)110和放射線照相術(shù)成像系統(tǒng) 115之間使得參考鏈接建立。從而連結(jié)已知并且屬于每個(gè)圖像采集系統(tǒng)110和115的幾何 信息的各項(xiàng)。步驟210可以包括在時(shí)間(t)采集至少一個(gè)放射線照相術(shù)圖像212。放射線照相 術(shù)圖像212的一個(gè)實(shí)施例可以經(jīng)由熒光鏡采集。步驟215包括在圖像212中分割采集的圖像數(shù)據(jù)。分割步驟215可以包括應(yīng)用低 通濾波器或其他算法來(lái)采用一定方式從圖像212中移除背景圖像數(shù)據(jù)，以便隔離與本文圖 示的一個(gè)或多個(gè)儀器120、125、130關(guān)聯(lián)的圖像數(shù)據(jù)。例如，步驟215可以包括移除或清除 圖示不同于在圖像212中的儀器120、125、130的特征的圖像元素或像素。例如，圖示具有 大于導(dǎo)管直徑的厚度的特征的圖像元素(在當(dāng)儀器120、125、130中的一個(gè)包括導(dǎo)管的情況 下)。步驟220可以包括聚集或分組圖像212中與一個(gè)或多個(gè)儀器120、125、130相關(guān)聯(lián) 的圖像數(shù)據(jù)或像素。聚集步驟220的實(shí)施例可以包括獲取圖像212中圖示的一個(gè)或多個(gè)儀 器120、125、130每個(gè)的幾何、大小、灰度水平值、對(duì)準(zhǔn)或相對(duì)標(biāo)志的距離的指令?；讷@取 的指令，聚集步驟220可以包括分組或者聚集圖像212中與一個(gè)或多個(gè)儀器120、125、130 的每個(gè)相關(guān)聯(lián)的圖像數(shù)據(jù)。步驟220的一個(gè)示例可以包括濾波或分析圖像212的每個(gè)圖像元素或像素，以致 圖像212的每個(gè)像素或圖像元素可以與一定概率關(guān)聯(lián)，該概率是屬于儀器120、125、130中 的一個(gè)或多個(gè)的線性分段(例如導(dǎo)絲、導(dǎo)管等)的概率。步驟220可以進(jìn)一步包括生成圖 示儀器120、125、130的圖像元素的計(jì)算概率的地圖，以及與圖像212相關(guān)聯(lián)以便生成一組 具有代表儀器120、125、130的增加的概率或閾值的圖像元素的圖示。步驟225可以包括重復(fù)圖像采集步驟210來(lái)采集在第二時(shí)間(t+n)采集的患者解 剖的第二圖像228，以及應(yīng)用本文談到的分割步驟215和聚集步驟220。步驟210和225的 一個(gè)實(shí)施例可以包括與心電圖選通聯(lián)合的連續(xù)圖像212、228的采集，以便最小化心臟誘發(fā) 運(yùn)動(dòng)關(guān)聯(lián)的效應(yīng)。因此，在圖像212、228的連續(xù)之間的采集的圖像數(shù)據(jù)中的位移一般可能 關(guān)聯(lián)成是由呼吸運(yùn)動(dòng)造成的。步驟225的實(shí)施例可以包括應(yīng)用上面在215和220中所述的 相同的分割和圖像分析以分組或聚集圖像228中與一個(gè)或多個(gè)儀器120、125、130中的每個(gè) 關(guān)聯(lián)的圖像數(shù)據(jù)。步驟230可以包括比較和識(shí)別圖像212、218之間的圖像元素或像素。步驟235 可以包括分組或配對(duì)一個(gè)圖像中與每個(gè)各自儀器關(guān)聯(lián)的圖像元素或像素與另一圖像中的 與相同儀器關(guān)聯(lián)的圖像元素和像素。配對(duì)步驟235的實(shí)施例可以基于相同的參數(shù)(例如， 幾何、大小、灰度水平值、對(duì)準(zhǔn)或相對(duì)于標(biāo)志的該一個(gè)或多個(gè)儀器120、125、130的每個(gè)的距 離，概率)如之前關(guān)于步驟220所述來(lái)執(zhí)行。執(zhí)行比較和分組的步驟230和235的圖像分 析可以基于無(wú)論位于對(duì)象解剖105的儀器120、125、130的數(shù)目來(lái)自動(dòng)的執(zhí)行。步驟240可以包括應(yīng)用算法來(lái)檢測(cè)或計(jì)算呼吸運(yùn)動(dòng)的發(fā)生或位移或平移(圖像 212中的儀器120、125、130的一個(gè)或多個(gè)的采集的圖像元素相對(duì)于圖像228中的儀器120、 125,130的一個(gè)或多個(gè)的采集圖像元素的之間的)。步驟240的實(shí)施例可以包括測(cè)量在時(shí) 間(t)采集的圖像212相對(duì)于在時(shí)間(t+n)采集的圖像228之間的根據(jù)步驟235的對(duì)于儀 器120、125、130的每個(gè)的圖像元素的配對(duì)的位移或平移。位移的測(cè)量可以關(guān)系到相對(duì)于參考208的圖像元素的位置的移動(dòng)或變化。步驟245可以包括生成平移或位移顯示或地圖246，其圖示在第一圖像212、第二 圖像228的一個(gè)或多個(gè)中在時(shí)間(t)到時(shí)間(t+n)之間的期間儀器120、125、130的一個(gè)或 多個(gè)的圖像圖示的運(yùn)動(dòng)、平移或位移。地圖246的另一實(shí)施例可以包括對(duì)象解剖105的內(nèi) 部關(guān)注區(qū)的預(yù)采集三維體積或模型248的圖像圖示的運(yùn)動(dòng)、平移或位移。該期間可以依賴 于采集時(shí)間和采集的圖像212、228的連續(xù)數(shù)目而不同。顯示或地圖248可以在時(shí)間順序上 圖示而示出與呼吸關(guān)聯(lián)的圖像化的解剖105。步驟250可以包括計(jì)算第一圖像212、第二圖像228或?qū)ο蠼馄?05的內(nèi)部關(guān)注 區(qū)的預(yù)采集三維模型248的一個(gè)或多個(gè)中在從時(shí)間(t)到時(shí)間(t+n)的期間中儀器120、 125和130的組合的運(yùn)動(dòng)、平移或位移的平均值或中間值的至少一個(gè)。步驟225可以包括生成顯示或地圖258，其圖示在時(shí)間(t)和時(shí)間(t+n)之間對(duì)象 解剖105的圖像元素的平均值或中間值位置。系統(tǒng)100和方法200的實(shí)施例應(yīng)用步驟250 中計(jì)算的平均值或中間值位移，來(lái)在采集的圖像112或228的至少一個(gè)中調(diào)整或替代圖像 數(shù)據(jù)的至少一部分。地圖258的另一實(shí)施例可以包括對(duì)象解剖105的內(nèi)部關(guān)注區(qū)的預(yù)采集 三維模型248的圖像數(shù)據(jù)的至少一部分平均值或中間值位移。步驟260包括產(chǎn)生或生成聯(lián)合顯示265，用于向用戶圖示。聯(lián)合顯示260的一個(gè)實(shí) 施例包括顯示或地圖258，其圖示根據(jù)步驟255在時(shí)間(t)和時(shí)間(t+n)之間圖像212和 /或228的采集圖像元素的移位的平均值或中間值位置，以及使用對(duì)象解剖105的3D模型 248本身或3D模型的二維投影在融合、組合或覆蓋設(shè)置中應(yīng)用。聯(lián)合顯示265的另一實(shí)施 例包括使用對(duì)象解剖105的3D模型248本身或3D模型的二維投影在組合、覆蓋或融合設(shè) 置中的位移地圖248 (如步驟255所述生成的)的顯示。還根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，聯(lián)合顯示265可以包括3D體積或模型248，其用幾何學(xué)正確 地定位并且在圖像212上融合。在圖像228的圖像數(shù)據(jù)的采集以及圖像212和228之間的 呼吸位移的計(jì)算(在步驟240中所述)之后，可以然后應(yīng)用呼吸位移，在與圖像228等等融 合之前調(diào)整3D模型248的圖像元素以用于在圖像212之后采集的任何圖像以便補(bǔ)償呼吸運(yùn)動(dòng)。上述系統(tǒng)100和方法200的技術(shù)效果可以在沒有使用補(bǔ)充追蹤硬件的情況下提供 呼吸運(yùn)動(dòng)的補(bǔ)償。所述系統(tǒng)和方法可以經(jīng)由在對(duì)象解剖的采集圖像數(shù)據(jù)上的圖像處理算法 的應(yīng)用來(lái)提供呼吸運(yùn)動(dòng)的補(bǔ)償。系統(tǒng)100和方法200可以使用引入心臟或者周圍解剖的儀 器120、125和130，以便計(jì)算這些運(yùn)動(dòng)并補(bǔ)償它們。引入對(duì)象解剖的儀器120、125和130越 多，呼吸運(yùn)動(dòng)的補(bǔ)償就可能越精確。此外，即使醫(yī)生將儀器120、125和130移入心臟，由醫(yī) 生引進(jìn)的運(yùn)動(dòng)可能在呼吸運(yùn)動(dòng)的總體計(jì)算補(bǔ)償中被抵消或最小化，因?yàn)槎鄠€(gè)儀器120、125、 130被引入了對(duì)象解剖。這些書面描述使用示例來(lái)公開主題，包括最佳方式，并也可以使本領(lǐng)域任何技術(shù) 人員制定和使用本文中所述主題。相應(yīng)地，前面的描述已經(jīng)用于說明和描述的目的來(lái)展現(xiàn)， 和不旨在窮舉或限制主題到精確的公開的形式，并且根據(jù)上面的教導(dǎo)的更改和變化是可能 的，或可能從本文所述主題的實(shí)踐中獲取。所述主題可取得專利權(quán)的范圍由權(quán)利要求限定， 并可能包括那些本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其他示例。此類其他示例旨在落入權(quán)利要求范圍 (如果它們具有沒有與權(quán)利要求的文字語(yǔ)言不同的結(jié)構(gòu)成分，或者如果它們包括與權(quán)利要求的文字語(yǔ)言沒有實(shí)質(zhì)性不同的結(jié)構(gòu)成分)。部件列表
參考數(shù)字參考名
100系統(tǒng)
105對(duì)象或患者解剖
110三維成像系統(tǒng)
115放射線照相術(shù)成像系統(tǒng)
120，125，130 一系列儀器
140控制器
145處理器
150存儲(chǔ)器
155輸入裝置
160輸出裝置
162觸摸屏接口
180心電圖(ECG)系統(tǒng)
200方法
205建立或定義通用參考系統(tǒng)的步驟
208通用參考
210采集至少一個(gè)放射線照相術(shù)圖像的步驟
212在時(shí)間(t)的至少一個(gè)放射線照相術(shù)圖像
215分割圖像212中采集的圖像數(shù)據(jù)的步驟
220使用儀器120、125、130分類圖像數(shù)據(jù)的步驟
225重復(fù)圖像采集步驟來(lái)采集圖像228的步驟
228在時(shí)間(t+n)采集的患者解剖的第二圖像
230在圖像212、228之間比較圖像元素的步驟
235將一個(gè)圖像中與每個(gè)各自儀器關(guān)聯(lián)的圖像元素與在另一圖
像中的相同儀器關(guān)聯(lián)的圖像元素或像素配對(duì)的步驟
240應(yīng)用算法來(lái)檢測(cè)或計(jì)算呼吸運(yùn)動(dòng)的發(fā)生或位移或平移(圖
像212中的儀器120、125、130的一個(gè)或多個(gè)的采集的圖
像元素相對(duì)于圖像228中的儀器120、125、130的一個(gè)或
多個(gè)的采集圖像元素的之間的)
245生成平移或位移顯示或地圖246
246圖示在第一圖像212、第二圖像228的一個(gè)或多個(gè)中從時(shí)間
(t)到時(shí)間(t+n)期間的儀器120、125、130的一個(gè)或多
個(gè)圖像圖示的運(yùn)動(dòng)、平移或位移的地圖。
250計(jì)算運(yùn)動(dòng)的平均值或中間值的至少一個(gè)的步驟
248預(yù)采集三維模型248
255生成顯示或地圖258的步驟
258圖示時(shí)間(t)和時(shí)間(t+n)之間的對(duì)象解剖105的圖像元
素的平均值或中間值位置的地圖260產(chǎn)生或生成聯(lián)合顯示265的步驟265聯(lián)合顯示
權(quán)利要求
一種方法(200)，用于在對(duì)象解剖(105)的成像中補(bǔ)償呼吸運(yùn)動(dòng)，所述方法(200)包括采集所述對(duì)象解剖(105)的內(nèi)部關(guān)注區(qū)的第一圖像(212)；在所述第一圖像(212)中檢測(cè)引入所述對(duì)象解剖(105)的多個(gè)儀器(120、125、130)的至少一部分的圖示；采集所述對(duì)象解剖(105)的內(nèi)部關(guān)注區(qū)的第二圖像(228)；在所述第二圖像中檢測(cè)引入所述對(duì)象解剖(105)的多個(gè)儀器(120、125、130)的至少該一部分的圖示；比較和計(jì)算所述第一圖像和所述第二圖像之間所述多個(gè)儀器(120、125、130)的至少該一部分的圖示中的位移；計(jì)算所述第一和第二圖像(212、228)之間所述多個(gè)儀器(120、125、130)的至少該一部分的平均值或中間值位移中之一，以及應(yīng)用所述平均值和中間值位移中的一個(gè)來(lái)調(diào)整下面的一個(gè)的至少一部分所述第一或第二圖像(212、228)的采集的圖像數(shù)據(jù)，或所述內(nèi)部關(guān)注區(qū)的預(yù)采集三維模型(248)，其中應(yīng)用步驟生成補(bǔ)償所述內(nèi)部關(guān)注區(qū)的呼吸運(yùn)動(dòng)的顯示(258)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法(200)，進(jìn)一步包括步驟對(duì)所述第一和第二圖像(212、228)的采集的圖像數(shù)據(jù)應(yīng)用所述多個(gè)儀器(120、125、 130)的至少該一部分的圖示中的位移，來(lái)生成在所述第一和第二圖像(212、228)的采集之 間的時(shí)間段之中運(yùn)動(dòng)中的所述內(nèi)部關(guān)注區(qū)的圖像(265)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法(200)，進(jìn)一步包括步驟將所述第一圖像(212)中的多個(gè)儀器(120、125、130)的至少一部分的圖示的一個(gè)或 多個(gè)圖像元素與所述第二圖像(228)中的相關(guān)聯(lián)的多個(gè)儀器(120、125、130)的每個(gè)的至少 該一部分的圖示的一個(gè)或多個(gè)圖像元素分組，其中計(jì)算位移的步驟適用于關(guān)聯(lián)的多個(gè)儀器 (120、125、130)的至少該一部分的圖示的一個(gè)或多個(gè)圖像元素的每個(gè)分組。
4.如權(quán)利要求3所述的方法(200)，其中分組步驟基于下列參數(shù)的一個(gè)或多個(gè)與關(guān)聯(lián) 于所述多個(gè)儀器(120、125、130)的至少該一部分的采集的圖像元素關(guān)聯(lián)的離參考的距離、 對(duì)準(zhǔn)、幾何、大小或灰度水平。
5.如權(quán)利要求1所述的方法(200)，其中采集所述第一和第二圖像的步驟包括在所述 第一和第二圖像的采集中的心電圖(ECG)選通。
6.一種系統(tǒng)(100)，用于在對(duì)象解剖(105)的成像中補(bǔ)償呼吸運(yùn)動(dòng)，包括 引入所述對(duì)象解剖(105)的多個(gè)儀器(120、125、130)；成像系統(tǒng)(115)，其可操作成采集引入所述對(duì)象解剖(105)的所述多個(gè)儀器(120、125、 130)的第一圖像(2I2)和第二圖像(228)；和控制器(140)，其與所述成像系統(tǒng)(115)通信，所述控制器(140)包括處理器(145)， 其與存儲(chǔ)器(150)通信，所述存儲(chǔ)器(150)包括多個(gè)程序指令供所述處理器(145)執(zhí)行來(lái) 執(zhí)行下列步驟在所述第一圖像(212)中檢測(cè)引入所述對(duì)象解剖(105)的所述多個(gè)儀器(120、125、 130)的至少一部分的圖示；在所述第二圖像中檢測(cè)引入所述對(duì)象解剖(105)的所述多個(gè)儀器(120、125、130)的至少該一部分的圖示；比較和計(jì)算所述第一圖像(212)和所述第二圖像(228)之間的所述多個(gè)儀器(120、 125,130)的至少該一部分的圖示中的位移；計(jì)算所述第一和第二圖像(212、228)之間的所述多個(gè)儀器(120、125、130)的平均值或 中間值位移中之一，以及應(yīng)用所述平均值或中間值位移中的一個(gè)來(lái)調(diào)整下面的一個(gè)的至少一部分所述第一或 第二圖像(212、228)的采集的圖像數(shù)據(jù)，或所述內(nèi)部關(guān)注區(qū)的預(yù)采集三維模型(248)，其中應(yīng)用步驟生成補(bǔ)償所述內(nèi)部關(guān)注區(qū)的呼吸運(yùn)動(dòng)的顯示(258)。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)(100)，進(jìn)一步包括程序指令供所述處理器執(zhí)行來(lái)執(zhí)行下 列步驟對(duì)所述第一和第二圖像(212、228)的采集的圖像數(shù)據(jù)應(yīng)用多個(gè)儀器(120、125、130)的 至少該一部分的圖示中的位移，來(lái)生成在所述第一和第二圖像(212、228)的采集之間的時(shí) 間段之中運(yùn)動(dòng)中的關(guān)注區(qū)的圖像(258)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法(100)，進(jìn)一步包括程序指令供所述處理器(145)執(zhí)行來(lái) 執(zhí)行下列步驟將運(yùn)動(dòng)中的所述關(guān)注區(qū)的圖像與所述內(nèi)部關(guān)注區(qū)的所述三維模型(248)的二維投影 或所述內(nèi)部關(guān)注區(qū)的所述三維模型(248)中之一配準(zhǔn)。
9.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)(100)，進(jìn)一步包括程序指令供所述處理器執(zhí)行來(lái)執(zhí)行下 列步驟將所述第一圖像中多個(gè)儀器的至少一部分的圖示的一個(gè)或多個(gè)圖像元素與所述第二 圖像(228)中的關(guān)聯(lián)的多個(gè)儀器(120、125、130)的至少該一部分的圖示的一個(gè)或多個(gè)圖像 元素分組，其中計(jì)算位移的步驟適用于關(guān)聯(lián)的多個(gè)儀器(120、125、130)的至少該一部分的 圖示的一個(gè)或多個(gè)圖像元素的每個(gè)分組。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)(100)，其中分組步驟基于下列參數(shù)的一個(gè)或多個(gè)與關(guān) 聯(lián)于所述多個(gè)儀器(120、125、130)的至少該一部分的采集的圖像元素關(guān)聯(lián)的離參考(208) 的距離、對(duì)準(zhǔn)、幾何、大小或灰度水平。全文摘要
提供系統(tǒng)(100)和方法(200)，在引入對(duì)象解剖(105)的儀器(120、125、130)成像中補(bǔ)償呼吸運(yùn)動(dòng)。系統(tǒng)(100)可以包括與控制器(140)通信的成像系統(tǒng)(115)?？刂破?140)可以包括存儲(chǔ)器(150)，其具有程序指令由處理器(145)執(zhí)行來(lái)執(zhí)行下列步驟在第一圖像(212)和第二圖像(228)中檢測(cè)引入對(duì)象解剖(105)的多個(gè)儀器(120、125、130)的至少一部分的圖示，比較和計(jì)算第一和第二圖像(212、228)之間的多個(gè)儀器(120、125、130)的至少該一部分的圖示中的位移；計(jì)算第一和第二圖像(212、228)之間多個(gè)儀器(120、125、130)的平均值和中間值位移中之一，并應(yīng)用平均值和中間值位移中的一個(gè)來(lái)調(diào)整第一和第二圖像(212、228)或者內(nèi)部關(guān)注區(qū)的預(yù)采集三維模型(248)的至少一部分。
文檔編號(hào)G06T7/00GK101961245SQ20101024429
公開日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月23日
發(fā)明者E·蘇貝勒, J·利埃納, R·瓦揚(yáng) 申請(qǐng)人:通用電氣公司