[发明专利]融合的灌注和功能性3D旋转血管造影绘制

说明书

技术领域

本发明涉及用于绘制解剖结构(例如脉管结构)的图像/视图的系统和 方法。具体来说，本发明涉及用于通过生理数据的扫描(例如来自计算机 断层摄影(CT)或磁共振(MR)扫描)来配准3D X射线旋转血管造影(3DRA) 的图像以得到其组合图像或视图的系统和方法。

背景技术

介入性X射线血管造影程序一般基于通过脉管系统或人体脉管的脉管 内材料的实时二维(2D)微创图像引导。用于交互式跟踪导丝和导管的选 择的成像模态是X射线血管机器。典型地，已经通过X射线血管造影器械 实现了这种脉管内材料(例如导丝和/或导管)的交互式跟踪。最近引入的 三维旋转血管造影(3DRA)技术已经通过添加第三成像维度显著地改进了 标准2D血管成像技术。3DRA成像允许更好地理解和评估脉管形态，以及 脉管病理和周围分支的相互关系。

在很多临床程序中，已经利用例如常规CT和/或MR技术获得了相关 解剖区域的诊断扫描。因此，对于经受微创介入治疗的患者来说，诊断扫 描信息经常是可用的。已经研究了组合CT或MR数据集和3DRA数据集 (即图像融合)的可能性。然而，为了使对临床医生和其他人员的潜在益 处最大化，应该设计图像融合系统以便以这样的方式呈现两个独立的数据 集，即使得所组合的图像易于解释和操作，同时提供最大量的临床相关信 息。

图像融合的现有方法涉及了组合两个数据集的2D横截面的呈现。这一 呈现模式不是理想的，因为对于临床医师来说不可能根据2D横截面解释脉 管的3D形态。对于这种组合的最优使用，重要的是包含在分离的数据集中 的所有数据易于存取，而不会由于过量的数据使屏幕混乱。此外，重要的 是清楚地呈现不同数据集之间的空间关系。

D.Ruijters等人在2006年4月在Washington D.C.，USA的International Symposium on Biomedical Imaging(ISBI)第121-124页中描述了“Silhouette Fusion of Vascular and Anatomical Volume Data(脉管和解剖体积数据的侧影 融合)”。在这一会议论文中，描述了一种用于从3D旋转血管造影数据集和 包含软组织解剖体的数据集(诸如CT或MR)分割出来的脑血管的组合混 合可视化的方法。该论文描述了从由CT或MR获得的3DRA数据集和包 含周围解剖结构的数据集中分割出来的脑血管的组合可视化。

此外，US 6,879,711 B2描述了一种自动配准三维图像的方法，其中可 以通过对借助于放射学装置获得的三维数字图像和借助于核磁共振装置获 得的三维数字图像进行比较来获得血管的可视化。

发明内容

本发明的目标是提供所获得数据的改进的融合的可视化，而不会由于 过量的数据使屏幕混乱。

本发明提供用于配准图像的方法和设备、用于配准图像的系统、相对 应的程序单元以及计算机可读介质。

应该注意到，以下描述的本发明的示例性实施例也适用于所述方法、 设备、程序产品和计算机可读介质。

根据本发明的示例性实施例，一种用于配准图像的方法包括获得解剖 结构的3D旋转血管造影数据集，获得与关于所述解剖结构的生理参数相关 的生理数据集，生成包括所述解剖结构并且是从所述3D旋转血管造影数据 集推导出的第一图像，生成包括所述生理参数并且是从所述生理数据集推 导出的第二图像，以及配准所述第一图像和所述第二图像。

对于脉管病理的介入治疗和治疗计划，可能感兴趣的是将通过例如灌 注计算机断层摄影、灌注磁共振或功能性磁共振获得的生理数据(如灌注 或功能数据)与从3D旋转血管造影获得的经分割的脉管相组合。将在介入 之前获得的例如灌注CT或MR中的生理信息与在介入过程中获得的3DRA 相组合，以及将功能性MRI与3DRA相组合开启了整个范围的新型治疗(例 如肿瘤的非常局部化放射治疗)的可能性。因此，有可能提供特殊的易于 解释的绘制和表示模式以允许显示例如功能数据或灌注数据的单个切片、 经分割的脉管以及其交叉点。该方法有可能向临床医生提供最大量的信息 而不有损于使用和解释的便易性。组合表示模式允许复杂血管病理的完全 新型的治疗方法。