CN1973297A - 信息增强图像引导介入 - Google Patents

信息增强图像引导介入 Download PDF

Info

Publication number
CN1973297A
CN1973297A CNA200580015180XA CN200580015180A CN1973297A CN 1973297 A CN1973297 A CN 1973297A CN A200580015180X A CNA200580015180X A CN A200580015180XA CN 200580015180 A CN200580015180 A CN 200580015180A CN 1973297 A CN1973297 A CN 1973297A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data set
imaging system
equipment
objects
linked
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA200580015180XA
Other languages
English (en)
Inventor
K·埃克
J·布雷诺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of CN1973297A publication Critical patent/CN1973297A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
    • A61B6/504—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for diagnosis of blood vessels, e.g. by angiography
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03—Computed tomography [CT]
    • A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/40—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4064—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis specially adapted for producing a particular type of beam
    • A61B6/4085—Cone-beams
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5211—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
    • A61B6/5229—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image
    • A61B6/5247—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image combining images from an ionising-radiation diagnostic technique and a non-ionising radiation diagnostic technique, e.g. X-ray and ultrasound
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
    • A61B8/0833—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/08—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings
    • A61B8/0833—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures
    • A61B8/0841—Detecting organic movements or changes, e.g. tumours, cysts, swellings involving detecting or locating foreign bodies or organic structures for locating instruments
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/5215—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data
    • A61B8/5238—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for combining image data of patient, e.g. merging several images from different acquisition modes into one image
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/30—Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration
    • G06T7/38—Registration of image sequences
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/54—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
    • A61B6/541—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis involving acquisition triggered by a physiological signal
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30004—Biomedical image processing

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Editing Of Facsimile Originals (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)

Abstract

将介入和实时超声信息与例如由x射线旋转血管造影提供的血管或瘤血管化的非实时解剖信息相链接需要高度计算能力。根据本发明的一个方面，将超声参考图像相对由不同成像***采集的高质量图像校准。然后，在手术介入期间，对在介入期间采集的数据集相对于参考图像而(在现有的设备的状态下)不相对高质量图像执行配准或校准。有利地，这可以实现高质量图像与实时图像快速融合，并因此实现改进在病人体内执行的手术介入的跟踪。

Description

信息增强图像引导介入
本发明涉及例如在医疗成像领域中的数字成像。特别是，本发明涉及一种用于将第二数据集链接到第一数据集的装置、一种用于将第二数据集链接到第一数据集的方法以及一种用于将第二数据集链接到第一数据集的计算机程序。
微创介入需要实时(或仅短暂延时)的介入图像反馈。典型地，当诊断图像或体积不能交互显示体积时，对其进行最佳调节以显示体积的重要特征。例如x射线旋转脉管(angio)、MRI、CT和PET。另一方面，介入成像方法能够实时成像医生的操作，但是缺乏所需的图像质量或者根本不显示一些重要功能或解剖特征。
对于介入成像，非常需要将带有诊断体积的信息以使得医生可以使用(活动的)诊断体积作为他的操作的反馈源的方式与实时介入体积链接。这样，较高质量的诊断信息可以与介入成像***的信息的交互特征一起传递。
典型的示例是在介入期间x射线旋转血管造影体积(给出血管的解剖信息)和超声体积(对肿瘤实时成像)的融合。在多种情况下，肿瘤治疗需要结合使用栓塞和切除。当使用介入导管在Cathlab中执行栓塞时，使用用于实时反馈的超声成像由经皮切除导管执行接下来的切除。
本发明的目的在于提供改进的成像。
根据如权利要求1所述的本发明的典型实施例，上述目的可以通过用于将第二数据集链接到第一数据集的设备实现，该设备包括用于将由第一成像***采集的第一数据集接收到该设备的第一数据口，和用于将由第二成像***采集的第二数据集和第三数据集接收到该设备的第二数据口。第二成像***不同于第一成像***，并且第三数据集链接到第一数据集。此外，该设备包括用于储存第一数据集、第二数据集和第三数据集的存储器和适用于执行如下操作的图像处理器：装载第一、第二和第三数据集并将第二数据集链接到第三数据集，通过第三数据集得到第二数据集与第一数据集的链接。
例如，在手术前，病人可以由采集第一(高质量或功能性或分子)数据集的第一成像***和对相同区域采集第三(低质量或非功能性)数据集的第二成像***(不同于第一成像***)检查。然后，在图像采集期间或紧接成像采集之后，可以执行校准过程，得到第一数据集和第三数据集之间的链接。在手术介入期间，第二数据集由第二成像***采集并与第三数据集链接。有利地，由于第二数据集和第三数据集由相同的(第二)成像***采集，即执行可比较数据集的配准，第二数据集与第三数据集的链接可以非常快速地进行。因此，在第三数据集的帮助下建立第二数据集与第一数据集链接。有利地，通过获知第一和第二数据集之间的链接，可以例如通过多形式融合将来自第二数据集的信息传递到第一数据集。
根据如权利要求2所述的本发明的另一典型实施例，在采集第二数据集之前采集第三数据集，并且基于第二成像***相对第一成像***的记录的位置和预定的位置之一执行第三数据集与第一数据集的链接。
有利地，这可以快速且准确的将第三数据集链接到第一数据集。
根据如权利要求3所述的本发明的另一典型实施例，将第二数据集链接到第三数据集包括如下步骤：确定从第二数据集中的第一感兴趣区域到第三数据集中第二感兴趣区域的变换(translation)，和基于该变换配准第二数据集和第三数据集。第一感兴趣区域对应于第二感兴趣区域。
有利地，根据本发明的该典型实施例，可以在第二和第三数据集中确定高度可视区域，因此可以进行简单、可靠和准确的图像配准。
根据如权利要求4和5所述的本发明的其它典型实施例，第一成像***为CT扫描器***、MRI扫描器***、PET扫描器***、SPECT扫描器***和x射线旋转血管造影***之一。而且，第二成像***是超声成像***和介入MRI扫描器***之一。
这可以实现来自第一数据集的高质量图像或功能性图像，并且可以实现从由第二成像***采集的第二和第三数据集快速采集的质量可能低于来自第一数据的图像的图像。
根据如权利要求6所述的本发明的另一典型实施例，第一数据集包括第一感兴趣对象，第二和第三数据集包括第一感兴趣对象的至少第一部分。
有利地，根据本发明的该典型实施例，第二成像***不必采集整个第一感兴趣对象的图像，而是可以仅从第一感兴趣对象的一部分得到更具体或更小的图像。可以通过仅聚焦在第一感兴趣对象的一部分上(其是高度感兴趣的)改善第二和第三数据集的质量。而且，通过仅聚焦在第一感兴趣对象的一部分上，可以有效减少计算成本。
根据如权利要求7所述的本发明的另一典型实施例，图像处理器适用于执行下面的基于第二数据集与第一数据集的链接将第二数据集的至少第二部分与第一数据集的至少第三部分融合，得到融合的数据集。
这可以实现产生同时包括解剖的和功能信息的数据集。
根据如权利要求8所述的本发明的另一典型实施例，该设备还包括用于显示由融合数据集形成的图像的装置。这可以实现显示包括在第一数据集和第二数据集中的作为覆盖的信息。有利地，根据本发明的该典型实施例，可以将仅仅一部分第二数据集与第一数据集融合，得到含有第一数据集的完整信息和第二数据集的仅选择的信息(例如活检针的位置)的图像。
根据如权利要求9所述的本发明的另一典型实施例，该设备适用于在检查第一感兴趣对象期间确定第二感兴趣对象的位置，其中在检查第一感兴趣对象期间采集第二数据集。
例如，根据本发明的该典型实施例，用户(例如医生)可以执行第一感兴趣对象(例如病人体内器官)的检查，其中该检查由第二成像***(例如超声成像***或介入MRI扫描器***)监视。在检查期间，该设备自动确定第二感兴趣对象(例如活检针)的位置，其后可以分割活检针。在此外的步骤中，第二感兴趣对象然后可以被融合到第一(高质量)数据集中。
根据如权利要求10所述的本发明的另一典型实施例，该设备被集成到第一成像***和第二成像***之一中。
权利要求11根据本发明的典型实施例描述了一种将第二数据集链接到第一数据集的方法。该方法包括如下步骤：由第一成像***采集第一数据集；由第二成像***采集第三数据集，其中第二成像***不同于第一成像***，且其中第三数据集被链接到第一数据集；由第二成像***采集第二数据集；将第一、第二和第三数据集发送到该设备；以及将第二数据集链接到第三数据集，通过第三数据集得到第二数据集与第一数据集的链接。
有利地，这可以实现快速、有效和准确的用于指导介入的成像方法。
权利要求12-15中描述了根据本发明的方法的另外的典型实施例。
本发明还涉及一种计算机程序，该程序可以例如在诸如图像处理器的处理器上执行。该计算机程序可以例如是CT扫描器***、MRI扫描器***、PET扫描器***、SPECT扫描器***、x射线旋转血管造影***或超声成像***的一部分。权利要求16中描述了根据本发明的典型实施例的计算机程序。这些计算机程序可以优选装载到图像处理器的工作存储器中。由此装备图像处理器以执行本发明的典型实施例。该计算机程序可以储存在计算机可读媒体中，例如CD-ROM。计算机程序还可以存在于诸如WorldWideWeb的网络上，并可以从该网络下载到图像处理器的工作储存器中。根据本发明的该典型实施例的计算机程序可以以任何合适的编程语言编写，例如C++。
可以看作本发明的典型实施例的要旨的是：第一成像***采集感兴趣对象(例如血管)的第一高质量图像，在此期间的同时或者紧接其后，不同于第一成像***的第二成像***采集感兴趣对象的第三(低质量)图像。由于校准过程，高质量图像和低质量图像相对彼此链接。现在，在校准后，采集含有第二图像的第二(低质量)数据集(由该第二成像***)，并且通过将第二图像与第三图像配准(由于第三和第二图像由相同成像***采集，这很容易做到)和然后使用先前确定的校准，执行第一图像与第二图像之一的融合。有利地，这可以使第一和第二图像快速融合，并因此可以改进在病人体内执行的手术介入的跟踪。
本发明的这些和其它方面将通过和阐明参考下面所述的实施例更清楚明了。
下面将参考附图描述本发明的典型实施例：
图1显示了根据本发明的典型实施例，用于将分别由超声扫描器***和CT扫描器***采集的第二数据集与第一数据集链接的设备的简单示意图。
图2显示了根据本发明的典型实施例的设备的另一示意图。
图3显示了根据本发明用于将第二数据集链接到第一数据集的方法的典型实施例的流程图。
图4显示了由第一和第二成像***采集的图像和本发明的典型实施例的示意图。
图1显示了用于将第二数据集链接到第一数据集的设备的典型实施例的示意图，该设备包括用于采集第一数据集的CT扫描器***和用于采集第二和第三数据集的超声扫描器***23。参考该典型实施例，本发明将被描述为应用于医疗成像。然而，应当注意，本发明不限于应用在医疗成像领域，而是可以应用于诸如材料检测。
图1示出的扫描器为锥形束CT扫描器。图1中示出的CT扫描器包括机架1，该机架可围绕旋转轴2旋转。机架由电机3驱动。附图标记4指示了诸如x射线源的辐射源，根据本发明的一个方面，该辐射源发射多色辐射束。
附图标记5指示了孔径***，该***将从辐射源发射的辐射束形成为锥形辐射束6。
将锥形束6定向使得它穿过布置在机架1的中心，即在CT扫描器的检查区域中的感兴趣对象7，并且撞击到检测器8上。如图1所示，检测器8被布置在机架1上，与辐射源4相对，使得检测器8的表面由锥形束6覆盖。图1中示出的检测器8包括多个检测元件。
在扫描感兴趣对象7的期间，辐射源4、孔径***5和检测器8沿机架1以箭头16指示的方向旋转。为了使带有辐射源4、孔径***5和检测器8的机架1旋转，将电机3连接到电机控制单元17，该电机控制单元连接到计算单元18。
感兴趣对象被布置在传送带19上。在当机架1围绕病人7旋转时扫描感兴趣对象7的期间，传送带19沿着平行于机架1的旋转轴2的方向平移感兴趣对象。这时，感兴趣对象7沿着螺旋扫描路径被扫描。在扫描期间，也可以使传送带19停止。作为提供传送带19的替代方案，例如在感兴趣对象7为病人的医疗应用中，使用可移动工作台。然而，应当注意，在描述的所有情况中，也可以执行圆形扫描，在这种情况中在平行于旋转轴2的方向不存在平移，而是机架1仅围绕旋转轴2旋转。
检测器8连接到计算单元18。计算单元18接收检测结果，即来自检测器8的检测元件的读出，并在该读出的基础上确定扫描结果。检测器8的检测器元件可以适用于测量由感兴趣对象导致的锥形束6的衰减。而且，计算单元18与电机控制单元17通信，从而使机架1的运动与传送带19的电机3和20相协调。
计算单元18可适用于从检测器8的读出重建图像。而且，计算单元18可适用于执行根据本发明的方法。由计算单元18产生的融合图像可通过接口22输出到显示器(图1中未示出)。
而且，图1所示的***包括超声成像***23，其产生用于采集第三和第二数据集的超声波25。然后这些数据集通过第二数据口24被接收到计算单元18中。由第一成像***(在此为CT成像***)采集的第一数据集通过第一数据口25被接收到计算单元18中。
可以由集成到图像处理设备中的图像处理器实现的计算单元18包括用于储存第一、第二和第三数据集的存储器，并且可以适用于执行下面的操作：载入第一、第二和第三数据集并将第二数据集链接到第三数据集，通过第三数据集得到第二数据集与第一数据集的链接。
此外，如图1所示，计算单元18可以被连接到扬声器21以便例如自动输出警报。
应当注意，虽然图1根据本发明的典型实施例将设备描述为集成到CT扫描器***或超声成像***中，该设备也可以连接到或在用于采集高质量或较低质量成像数据的任何其它类型的合适成像***中实施，该***例如MRI扫描器***、PET扫描器***、SPECT扫描器***或x射线旋转血管造影***(用于采集高质量第一数据集)和介入MRI扫描器***(用于采集较低质量、实时、第二数据集)。
应当注意，虽然第一数据通常被描述为“高质量数据”，但是它也可以是“功能数据”(例如由PET扫描器***采集的)或“分子数据”，这些数据不比由第二成像***采集的数据具有更高质量，但是可以包括不同的信息。
图2显示了根据本发明的典型实施例，用于执行根据本发明的方法的典型实施例的另一示意图。图2示出的设备包括中央处理单元(CPU)或图像处理器151，其连接到用于储存诸如病人的感兴趣对象的第一、第二和第三数据集的存储器152。图像处理器151可以连接到多个输入/输出网络或诊断设备，例如用于采集第二和第三数据集的MR设备157和用于采集第一数据集的CT设备156。第一数据集通过第一数据口158发送到图像处理器151，第二和第三数据集通过第二数据口159发送到图像处理器151。图像处理器还连接到显示设备154，例如计算机监视器，用于显示在图像处理器151中计算或编辑(adqated)的信息或图像。操作者可以通过键盘155和/或其它图2中未示出的输出设备与图像处理器151交互。
此外，也可以通过总线***153将图像处理和控制处理器151连接到例如监视感兴趣对象运动的运动监视器。对于例如对病人的肺部进行成像的情况中，运动传感器可以是呼气传感器。如果对心脏进行成像，运动传感器可以是心电图(ECG)。
图3显示了根据本发明的典型实施例将第二数据集链接到第一数据集的方法的典型实施例的流程图。该方法在步骤S0开始，之此后由第一成像***进行第一数据集的采集。第一数据集可以是例如由正电子发射断层扫描器***(PET扫描器***)采集的具有高精度的三维数据集。在由第一成像***采集第一数据集期间或紧接其之后，由第二成像***采集第三数据集。第二成像***可以是例如超声成像***或介入MRI扫描器***。第二成像***与第一成像***不同，且根据本发明的一个方面，第二成像***适用于采集多维数据集，例如三维数据集或四维数据集，在三维体积数据中其可以包含有关感兴趣对象的周期性运动的信息(心电图数据)，或者可以包含三维数据集的时间序列。
其后，在步骤S2中进行校准，得到第三数据集和第一数据集之间的链接。通过确定从第三数据集中的第一感兴趣区域到第一数据集中的第二感兴趣区域的第一变换来进行校准，其中第一感兴趣区域对应于第二感兴趣区域。此外，校准可以包括第三数据集的放大缩小，使得第三数据集与第一数据集尺寸相同。此外，校准可以包括对第三数据集的旋转，使得其方向此刻对应于第一数据集的方向。有利地，基于第二成像***相对于第一成像***的记录的或预定的位置进行第三数据集到第一数据集的链接。
然后，在步骤S3中，依靠第二成像***采集第二数据集，该第二数据集包括第一感兴趣对象。在医生进行手术介入期间采集第二数据集，介入包括例如活检。在采集第二数据集后，在步骤S4中确定第二数据集到第三数据集的变换。通过在第二数据集中选择第三感兴趣区域和在第三数据集中选择第四感兴趣区域进行第二变换的确定，其中第三和第四感兴趣区域彼此对应。
在确定第二变换之后，基于第二变换执行第二数据集和第三数据集的配准。此外，根据先前执行的第三数据集的校准，可以执行第二数据集的。其后，在步骤S5中，在当检查病人期间采集的第二数据集中识别诸如活检针的第二感兴趣对象。识别活检针后，在步骤S6中执行从第二数据集分割活检针(第二感兴趣对象)。
然后，在步骤S7中，基于第一和第二变换将包括第二感兴趣对象的第二数据集的部分与第一数据集融合，得到融合数据集，该融合数据集包括第一感兴趣对象的高质量数据和第二感兴趣对象的低质量数据。然后，在步骤S8中，由所融合的数据集形成图像并显示图像，以便在介入期间指导医生。
该方法在步骤S9结束。
图4显示了由第一和第二成像***采集的图像，并且示意性示出了根据本发明的方法的典型实施例。最初，依靠第一成像***采集第一高质量图像401。图像401显示了含有在介入手术期间必须被切除的增生403的血管402。图401还包括高对比度区域404，该区域通过超声成像容易看到并被作为参考点。同时，依靠超声成像***采集图像405。如图4所示，图像405包括参考点404，但是旋转了约45°并被略微放大。
在第一处理步骤中，超声图像相对高质量CT图像401被校准。这被显示在图像切片406中，该图像切片显示了根据CT图像401该图像被旋转了约-45°并被进一步缩小。其后，将病人带入另一房间，例如用于执行引导介入手术的手术室。
在引导介入手术期间，依靠超声成像***采集图像407。如从图像切片407可以看到的，超声图像相对校准的(参考)超声图像406旋转了约180°。此外，图像407相对图像406被放大。然而，图像407显示了第二感兴趣对象408，其可以使手术用具，例如用于移除组织，或者在此种情况下用于移除血管402内的增生的活检针。由于解剖对比度很小或甚至没有，在超声图像407中不能看到血管402或增生403。
然而，在下一步骤中，执行在图像407(第二数据集)和图像406(第三数据集)之间的变换，其后是包括旋转180°和将图像407的尺寸缩小到(被校准的)参考图像406的尺寸的校准。结果显示在图像409中，其包括参考标记404和第二感兴趣对象408，但是现在相对参考图像403并因此相对高质量图像401处于正确尺寸和正确方向。
其后，可以基于已知的识别和分割过程，例如Hough变换，进行活检针的分割。然后，进行融合，其中活检针408的图像与高质量图像401融合，得到融合图像410，该融合图像包括参考404、血管402、增生403和活检针408。
换句话说：由于超声采集徒手执行，覆盖需要仔细校准两个体积和超声源的换能器位置移动的补偿。为了执行校准，在采集旋转血管造影体积期间或紧接其后使用超声成像***从所记录或预定的位置对一部分感兴趣区域成像。这种校准混合成像布置给出了从介入超声到解剖旋转血管造影数据的链接。为了补偿换能器运动，可以使用现有的阻塞匹配方法。一旦得知变换，可以将来自旋转血管造影和超声的信息融合。
上述的本发明可以例如被应用于医学成像领域。然而，如上所述，本发明也可以用于非破坏性检查或行李检查领域。有利地，根据本发明的一个方面，解剖或功能和介入体积可以以不同的形式被采集，并且使用所有形式的校准采集关联。这可以用于显示带有介入成像的等待时间和速率的解剖和功能信息。此外，可以实现高质量图像与实时图像的快速融合，并且因此，本发明可以实现在病人体内执行的手术介入的改进的跟踪。本发明可作为成像***的附加功能。
应当注意，术语“包括”不排除其它的元件或步骤，“一”或“一个”不排除多个，并且一个处理器或***可以实现权利要求中所述的几个装置的功能。关于不同实施例描述的元件也可以结合。
还应当注意，不应将权利要求中的任何参考记号理解为限制权利要求的范围。

Claims (16)

1.一种用于将第二数据集(407)链接到第一数据集(401)的设备，该设备包括：
用于将由第一成像***采集的第一数据集(401)接收到该设备的第一数据口；
用于将由第二成像***采集的第二数据集(407)和第三数据集(405)接收到该设备的第二数据口，其中第二成像***不同于第一成像***，并且其中第三数据集(405)与第一数据集(401)链接；
用于储存第一、第二和第三数据集的存储器；以及
适用于执行下面的操作的图像处理器：
装载第一、第二和第三数据集；和
将第二数据集(407)链接到第三数据集(405)，通过第三数据集(405)得到第二数据集(407)与第一数据集(401)的链接。
2.根据权利要求1的设备，
其中在采集第二数据集之前采集第三数据集(405)；并且
其中基于第二成像***相对于第一成像***的记录位置和预定位置之一进行第三数据集(405)与第一数据集(401)的链接。
3.根据权利要求1的设备，
其中将第二数据集(407)链接到第三数据集(405)包括如下步骤：
确定从第二数据集(407)中的第一感兴趣区域到第三数据集(405)中的第二感兴趣区域的变换；
基于该变换将第二数据集(407)和第三数据集(405)配准；
其中第一感兴趣区域对应于第二感兴趣区域。
4.根据权利要求1的设备，
其中第一成像***是CT扫描器***、MRI扫描器***、PET扫描器***、SPECT扫描器***和x射线旋转血管造影***之一。
5.根据权利要求1的设备，
其中第二成像***是超声成像***和介入MRI扫描器***之一。
6.根据权利要求1的设备，
其中第一数据集(401)包括第一感兴趣对象；以及
其中第二数据集(407)和第三数据集(405)包括第一感兴趣对象的至少第一部分。
7.根据权利要求1的设备，
其中图像处理器适用于执行下面的进一步的操作：
基于第二数据集(407)与第一数据集(401)的链接将第二数据集(407)的至少第二部分与第一数据集(401)的至少第三部分融合，得到融合数据集。
8.根据权利要求7的设备，还包括用于显示由所融合的数据集形成的图像(410)的显示装置。
9.根据权利要求1的设备，
其中该设备适用于在检查第一感兴趣对象期间确定第二感兴趣对象的位置；以及
其中在检查第一感兴趣对象期间采集第二数据集(407)。
10.根据权利要求1的设备，
其中该设备被集成到第一成像***和第二成像***之一。
11.一种将第二数据集(407)链接到第一数据集(401)的方法，该方法包括如下步骤：
由第一成像***采集第一数据集(401)；
由第二成像***采集第三数据集(405)，其中第二成像***不同于第一成像***，并且其中第三数据集(405)链接到第一数据集；
依靠第二成像***采集第二数据集(407)；
将第一、第二和第三数据集(407，405)发送到该设备；以及
将第二数据集(407)链接到第三数据集(405)，通过第三数据集(405)得到第二数据集(407)与第一数据集(401)的链接。
12.根据权利要求11的方法，
其中在采集第二数据集之前采集第三数据集(405)；
其中基于第二成像***相对于第一成像***的记录位置和预定位置之一将第三数据集(405)链接到第一数据集(401)；
其中将第二数据集(407)链接到第三数据集(405)包括如下步骤：
确定从第二数据集(407)中的第一感兴趣区域到第三数据集(405)中的第二感兴趣区域的变换；
基于该变换将第二数据集(407)和第三数据集(405)配准；
其中第一感兴趣区域对应于第二感兴趣区域。
13.根据权利要求11的方法，
其中第一成像***是CT扫描器***、MRI扫描器***、PET扫描器***、SPECT扫描器***和x射线旋转血管造影***之一，以及
其中第二成像***是超声成像***和介入MRI扫描器***之一。
14.根据权利要求11的方法，
其中第一数据集(401)包括第一感兴趣对象；以及
其中第二数据集(407)和第三数据集(405)包括第一感兴趣对象的至少第一部分；
其中确定在检查第一感兴趣对象期间第二感兴趣对象的位置；以及
其中在检查第一感兴趣对象期间采集第二数据集。
15.根据权利要求11的方法，还包括如下步骤：
基于第二数据集(407)与第一数据集(401)的链接将第二数据集(407)的至少第二部分与第一数据集(401)的至少第三部分融合，得到融合的数据集；以及
显示从融合数据集形成的图像(410)。
16.一种用于将第二数据集(407)链接到第一数据集(401)的计算机程序，其中当计算机程序在图像处理器上执行时，该计算机程序使图像处理器执行下面的操作：
装载第一数据集、第二数据集(407)和第三数据集(405)，其中第三数据集(405)与第一数据集链接；以及
将第二数据集(407)链接到第三数据集(405)，通过第三数据集(405)得到第二数据集(407)与第一数据集(401)的链接。
CNA200580015180XA 2004-05-14 2005-05-09 信息增强图像引导介入 Pending CN1973297A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04102126.2 2004-05-14
EP04102126 2004-05-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1973297A true CN1973297A (zh) 2007-05-30

Family

ID=34966554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA200580015180XA Pending CN1973297A (zh) 2004-05-14 2005-05-09 信息增强图像引导介入

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20080199059A1 (zh)
EP (1) EP1751712A2 (zh)
JP (1) JP2007536973A (zh)
CN (1) CN1973297A (zh)
WO (1) WO2005111932A2 (zh)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102395999A (zh) * 2009-04-15 2012-03-28 皇家飞利浦电子股份有限公司 医学图像数据的量化
CN102395996A (zh) * 2009-04-13 2012-03-28 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于动态的、对比度增强的成像研究的似合理的参考曲线
US8290303B2 (en) 2007-10-11 2012-10-16 General Electric Company Enhanced system and method for volume based registration
CN103118601A (zh) * 2010-09-30 2013-05-22 皇家飞利浦电子股份有限公司 利用可跟踪的成像设备和成像工具进行分叉的检测
CN103313661A (zh) * 2011-01-13 2013-09-18 皇家飞利浦电子股份有限公司 三维超声中导管的可视化
CN103959333A (zh) * 2011-11-18 2014-07-30 皇家飞利浦有限公司 解剖体表示与实况图像的配对
CN104780845A (zh) * 2012-11-06 2015-07-15 皇家飞利浦有限公司 增强超声图像
CN105120762A (zh) * 2013-03-15 2015-12-02 无锡祥生医学影像有限责任公司 通过超声成像来检测和呈现介入设备的***和方法
CN105338905A (zh) * 2013-06-26 2016-02-17 皇家飞利浦有限公司 用于多模态组织分类的方法和***
CN105451663A (zh) * 2013-06-28 2016-03-30 皇家飞利浦有限公司 对目标视图的超声采集反馈引导
CN107661143A (zh) * 2016-07-29 2018-02-06 西门子保健有限责任公司 磁共振成像中确定采集体积的截面的二维图像数据的方法
CN109767432A (zh) * 2018-12-29 2019-05-17 上海联影医疗科技有限公司 数据融合方法、装置、计算机设备和可读存储介质
CN110141274A (zh) * 2019-05-24 2019-08-20 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 介入式超声探头及具有该探头的超声成像装置

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007103726A2 (en) * 2006-03-01 2007-09-13 The Brigham And Women's Hospital, Inc. Artery imaging system
DE102006026490B4 (de) * 2006-06-07 2010-03-18 Siemens Ag Radiotherapievorrichtung mit Angiographie-CT-Vorrichtung
WO2008059417A1 (en) * 2006-11-13 2008-05-22 Koninklijke Philips Electronics N. V. Fused perfusion and functional 3d rotational angiography rendering
DE102007023656A1 (de) * 2007-05-22 2008-12-04 Siemens Ag Verfahren zur Datenauswertung
US20090198093A1 (en) * 2008-02-06 2009-08-06 Oliver Meissner System and method for combined embolization and ablation therapy
US20100063400A1 (en) * 2008-09-05 2010-03-11 Anne Lindsay Hall Method and apparatus for catheter guidance using a combination of ultrasound and x-ray imaging
EP2160978A1 (en) 2008-09-05 2010-03-10 General Electric Company Method and apparatus for catheter guidance using a combination of ultrasound and x-ray imaging
EP2468207A1 (en) 2010-12-21 2012-06-27 Renishaw (Ireland) Limited Method and apparatus for analysing images
US10186056B2 (en) * 2011-03-21 2019-01-22 General Electric Company System and method for estimating vascular flow using CT imaging
JP5981248B2 (ja) * 2011-07-06 2016-08-31 東芝メディカルシステムズ株式会社 医用画像診断装置
WO2015091015A2 (en) * 2013-12-19 2015-06-25 Koninklijke Philips N.V. Object tracking device
DE102014218924A1 (de) * 2014-09-19 2016-03-24 Siemens Aktiengesellschaft Ermittlung einer Position eines Objekts mittels MRT-Aufnahmen
US20170296275A1 (en) * 2014-10-10 2017-10-19 Koninklijke Philips N.V. Tace navigation guidance based on tumor viability and vascular geometry
KR101954868B1 (ko) * 2016-05-03 2019-03-08 재단법인대구경북과학기술원 혈관 중재 시술을 위한 내비게이션 시스템 및 가상의 엑스선 이미지 생성 방법
US10825160B2 (en) * 2018-12-12 2020-11-03 Goodrich Corporation Spatially dynamic fusion of images of different qualities

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5871013A (en) * 1995-05-31 1999-02-16 Elscint Ltd. Registration of nuclear medicine images
GB9724110D0 (en) * 1997-11-15 1998-01-14 Elekta Ab Analysis of radiographic images
US6368331B1 (en) * 1999-02-22 2002-04-09 Vtarget Ltd. Method and system for guiding a diagnostic or therapeutic instrument towards a target region inside the patient's body
US6301495B1 (en) * 1999-04-27 2001-10-09 International Business Machines Corporation System and method for intra-operative, image-based, interactive verification of a pre-operative surgical plan
DE19963440C2 (de) * 1999-12-28 2003-02-20 Siemens Ag Verfahren und System zur Visualisierung eines Gegenstandes
DE10004764A1 (de) * 2000-02-03 2001-08-09 Philips Corp Intellectual Pty Verfahren zur Positionsbestimmung eines medizinischen Instruments
DE10210646A1 (de) * 2002-03-11 2003-10-09 Siemens Ag Verfahren zur Bilddarstellung eines in einen Untersuchungsbereich eines Patienten eingebrachten medizinischen Instruments
US7218766B2 (en) * 2002-04-15 2007-05-15 General Electric Company Computer aided detection (CAD) for 3D digital mammography
AU2003278829A1 (en) * 2002-09-19 2004-04-08 Naviscan Pet Systems, Inc. Method and apparatus for cross-modality comparisons and correlation
WO2004051301A2 (en) * 2002-12-04 2004-06-17 Conformis, Inc. Fusion of multiple imaging planes for isotropic imaging in mri and quantitative image analysis using isotropic or near-isotropic imaging

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8290303B2 (en) 2007-10-11 2012-10-16 General Electric Company Enhanced system and method for volume based registration
CN101408976B (zh) * 2007-10-11 2013-09-18 通用电气公司 用于基于容积的配准的增强的***和方法
CN102395996A (zh) * 2009-04-13 2012-03-28 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于动态的、对比度增强的成像研究的似合理的参考曲线
CN102395996B (zh) * 2009-04-13 2016-08-03 皇家飞利浦电子股份有限公司 图像处理***以及从图像数据确定似合理的参考信息的方法
CN102395999A (zh) * 2009-04-15 2012-03-28 皇家飞利浦电子股份有限公司 医学图像数据的量化
CN103118601A (zh) * 2010-09-30 2013-05-22 皇家飞利浦电子股份有限公司 利用可跟踪的成像设备和成像工具进行分叉的检测
CN103118601B (zh) * 2010-09-30 2015-11-25 皇家飞利浦电子股份有限公司 利用可跟踪的成像设备和成像工具进行分叉的检测
CN103313661B (zh) * 2011-01-13 2016-05-18 皇家飞利浦电子股份有限公司 三维超声中导管的可视化
CN103313661A (zh) * 2011-01-13 2013-09-18 皇家飞利浦电子股份有限公司 三维超声中导管的可视化
CN103959333A (zh) * 2011-11-18 2014-07-30 皇家飞利浦有限公司 解剖体表示与实况图像的配对
CN104780845A (zh) * 2012-11-06 2015-07-15 皇家飞利浦有限公司 增强超声图像
CN105120762A (zh) * 2013-03-15 2015-12-02 无锡祥生医学影像有限责任公司 通过超声成像来检测和呈现介入设备的***和方法
CN105338905A (zh) * 2013-06-26 2016-02-17 皇家飞利浦有限公司 用于多模态组织分类的方法和***
US11660065B2 (en) 2013-06-26 2023-05-30 Koninklijke Philips N.V. Method and system for multi-modal tissue classification
CN105451663A (zh) * 2013-06-28 2016-03-30 皇家飞利浦有限公司 对目标视图的超声采集反馈引导
CN105451663B (zh) * 2013-06-28 2019-03-19 皇家飞利浦有限公司 对目标视图的超声采集反馈引导
CN107661143A (zh) * 2016-07-29 2018-02-06 西门子保健有限责任公司 磁共振成像中确定采集体积的截面的二维图像数据的方法
US10908244B2 (en) 2016-07-29 2021-02-02 Siemens Healthcare Gmbh Determining two-dimensional image data from at least one sectional surface of an acquisition volume as part of a magnetic resonance imaging process
CN109767432A (zh) * 2018-12-29 2019-05-17 上海联影医疗科技有限公司 数据融合方法、装置、计算机设备和可读存储介质
CN109767432B (zh) * 2018-12-29 2021-03-16 上海联影医疗科技股份有限公司 数据融合方法、装置、计算机设备和可读存储介质
CN110141274A (zh) * 2019-05-24 2019-08-20 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 介入式超声探头及具有该探头的超声成像装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007536973A (ja) 2007-12-20
US20080199059A1 (en) 2008-08-21
EP1751712A2 (en) 2007-02-14
WO2005111932A2 (en) 2005-11-24
WO2005111932A8 (en) 2006-12-14
WO2005111932A3 (en) 2006-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1973297A (zh) 信息增强图像引导介入
EP1913875B1 (en) Ultrasound system for fusing an ultrasound image and an external medical image
US6529766B1 (en) Method for displaying the tip of a medial instrument situated in the body of a patient
CN101677827B (zh) 定靶方法和定靶装置
US7574249B2 (en) Device-less gating of physiological movement for improved image detection
US9597041B2 (en) Sequential image acquisition with updating method and system
JP5248474B2 (ja) ターゲッティング方法、ターゲッティング装置、コンピュータ読取り可能な媒体、及びプログラムエレメント
JP7051307B2 (ja) 医用画像診断装置
RU2627147C2 (ru) Отображение в реальном времени видов сосудистой сети для оптимального перемещения устройства
US8548122B2 (en) Method and apparatus for generating multiple studies
JP3999176B2 (ja) Ｘ線ｃｔ装置、情報処理方法ならびに記憶媒体、プログラム
JP5345947B2 (ja) 対象物を撮像する撮像システム及び撮像方法
US20080009724A1 (en) Ultrasound system for fusing an ultrasound image and an external medical image
CN101410060A (zh) 测定***患者体内的对象周围的组织
US20080075225A1 (en) Method for recording images of a definable region of an examination object using a computed tomography facility
CN104011773A (zh) 序列图像采集方法
CN106163405B (zh) 断层扫描设备及由断层扫描设备显示断层扫描图像的方法
JP2002112998A (ja) 超音波穿刺支援装置
CN101422378B (zh) 超声诊断设备
CN109313698A (zh) 同步的表面和内部肿瘤检测
WO2009077914A1 (en) Method and system for imaging
JP2008537892A (ja) 解析から取得へのフィードバックを用いた心肺スクリーニング
JP2000051207A (ja) 医用画像処理装置
US20070160273A1 (en) Device, system and method for modifying two dimensional data of a body part
US20060269113A1 (en) Method for image generation with an imaging modality

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20070530