[发明专利]图像配准对齐度量

说明书

本申请大体上涉及配准从由不同成像模态采集的数据生成的图像。尽管将其描述为特别应用于单光子发射计算机断层摄影/计算机断层摄影(SPECT/CT)系统，但其还涉及其他医疗和非医疗成像应用。

混合式多模态成像系统包括SPECT/CT、PET/CT和PET/MRI系统。常规上，利用这种混合式系统相继采集数据，即，利用各模态中的一种来采集第一数据，然后利用另一种模态采集第二数据。因此，利用第一和第二数据生成的图像可能会有一些程度的机械失准。即使可以校正机械失准，也可能有因为不同扫描之间患者运动或诸如器官的生理组织运动而造成的失准。

例如，心脏在身体内的相对位置是呼吸周期的函数。对于心脏SPECT/CT系统而言，CT扫描在数秒内或更少时间内采集数据。这样一来，可以将CT扫描视为呼吸周期的快照。然而，SPECT扫描与CT扫描相比在较长时间内采集数据。这样一来，可以将SPECT扫描视为呼吸周期上的平均。不同采集时间的结果是所得的CT和SPECT图像相对于心区可能不对齐。文献曾报道过在头到脚或纵向上心区的失准在零(0)到二十四(24)毫米(mm)范围。令人遗憾的是，这种失准可能会导致基于CT的衰减得以校正的SPECT数据中的假阳性或定位误差。文献还指出了试图改善心脏区域中CT和SPECT或CT和PET之间失准的方法。然而，这些方法一般不提供良好的临床方案。

结果，临床医生在作出临床诊断判定或执行其他任务之前，例如对于SPECT/CT和PET/CT而言对数据进行衰减校正(AC)之前，需要目测检查两幅图像的配准。在一种情况下，临床医师浏览多幅正交视图以检查不同切片中的失准情况，如有必要，移动图像以校正失准。这种手动检查和校正可能耗费时间且单调乏味。常规上，临床医师手动对齐CT心脏数据和非ACSPECT心脏数据，然后对SPECT数据执行CT-AC。这种对齐方法的结果是，其他组织可能没有得到适当配准，并可能在CT-AC之后向数据中引入人为噪声。

本申请的各个方面解决上述问题以及其他问题。

根据一个方面，一种方法包括获得包括第一和第二成像数据集的组合数据集。所述第一和第二成像数据集对应于不同成像模态。该方法还包括确定指示所述组合数据集中所述第一和第二成像数据集之间对齐的度量。该方法还包括以人可读的格式提供所述度量。

在另一方面中，一种系统包括组合第一和第二成像数据集的数据组合器。第一和第二成像数据集对应于不同成像模态。度量确定部件确定指示所述组合数据集中所述第一和第二成像数据集之间对齐的度量。配准部件在所述度量指示所述第一和第二成像数据集之间的对齐无法接受时，配准所述第一和第二成像数据集。

在另一方面中，一种包含指令的计算机可读存储介质，所述指令在由计算机执行时，使所述计算机执行以下步骤：确定指示第二成像数据和与其融合的第一成像数据之间对齐的度量；以及，在所述度量指示所述第一和第二成像数据集之间的对齐无法接受时，配准所述第一和第二成像数据。

在阅读并理解了下述详细说明的情况下，本领域普通技术人员将认识到本发明的其他方面。

可以通过各种部件或部件设置，以及通过各种步骤或步骤设置实现本发明。附图的目的在于对优选实施例进行图示，不应认为其对本发明构成限制。

图1图示了一种示例性混合式医疗成像系统；

图2图示了用于为叠加的数据集中的感兴趣组织确定质量度量的一种示例技术；

图3图示了用于为叠加的数据集中的感兴趣组织确定质量度量的另一种示例技术；

图4图示了心肌层的SPECT和CT数据间的失准示例；

图5图示了经配准的心肌层的SPECT和CT数据的示例；

图6图示了一种流程图。

图1图示了一种成像系统100，其包括单光子发射计算机断层摄影(SPECT)部分102和计算机断层摄影(CT)部分104。如图所示，部分102和104是单一混合式扫描器的部分。然而，在另一种情况下，部分102和104分别是分立扫描器的部分，分立扫描器可以彼此靠近或远离。在另一种情况下，系统100包括扫描架，扫描架包括X射线探测器和SPECT探测器二者。在其他实施例中，医疗成像系统可以替代地或额外地包括正电子发射断层摄影(PET)部分和/或磁共振(MR)部分。