[发明专利]医学图像处理系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于处理医学图像的系统和方法。本发明进一步涉及一种包括所述系统的工作站或者成像装置，以及一种用于执行所述方法的计算机程序产品。

在医学成像领域，对于临床医生而言常见的是比较同一解剖结构的两幅不同的医学图像。例如，第一医学图像可以是在第一时间点的患者脑部的磁共振成像（MRI）图像，第二图像可以是在较后时间点的患者脑部的MRI图像，并且临床医生可以比较两幅医学图像以确定例如恶性肿瘤生长的出现或者萎缩的发生。在另一范例中，第一医学图像可以是包括参考解剖结构的参考图像，第二医学图像可以是包括患者的解剖结构的患者图像，并且临床医生可以比较两幅医学图像以确定例如患者的解剖结构相对于参考解剖结构的偏差。

当比较两幅医学图像时，临床医生可以将注意力放到相对于第一医学图像已经发生变形的第二医学图像的部分，或者反之亦然。这可以允许临床医生视觉上获得关于例如患者健康或者医学治疗的疗效的信息。

背景技术

对于临床医生而言，可能难以通过视觉上比较两幅不同的医学图像来直观地确定解剖结构的一部分的变形。

P.M.Thompson等人在The British Journal of Radiology,volume80,2007,pp.78-91中发表的公开文本“Computational anatomical methods as applied to ageing and dementia”描述了基于张量的形态测量学，其据说能够追踪整个患者脑部的体积变化。如果经过一段时间从同一对象收集一对扫描，则使用以局部水平在整个解剖结构上应用压缩和扩张的流体变换，能够将所述一对扫描彼此对齐。只要匹配是准确的，那么采取变形网格形式的变换的空间梯度测量了在扫描之间随时间间隔丢失了多少组织。所述变形网格能够被标绘以及进行色彩编码。被应用于从同一患者随时间采集到的扫描序列，也被称为雅可比（Jacobian）图的这些变形网格或者体素压缩图能够展现萎缩的程度和蔓延。

因而，所述基于张量的形态测量学允许临床医生获得患者脑部的变形部分的经标绘和色彩编码的可视化。

发明内容

所述基于张量的形态测量学的问题在于变形网格并不足以适于允许临床医生准确地解释患者解剖结构的一部分的变形。

具有一种用于允许临床医生更加准确地解释患者解剖结构的一部分的变形的系统或者方法将是有利的。

为了解决这一问题，本发明的第一方面提供一种用于处理医学图像的系统，所述系统被布置为获得第一医学图像和第二医学图像，所述第一医学图像和所述第二医学图像是解剖结构的刚性配准医学图像，以及所述系统包括位移估计器、变形估计器和可视化生成器，所述位移估计器用于针对所述第一医学图像的至少第一部分建立位移矢量，所述位移矢量将所述第一医学图像的所述第一部分与所述第二医学图像的第二部分相匹配，所述变形估计器用于根据所述位移矢量来建立针对所述第一部分的变形值，所述变形值表示所述第一部分相对于所述第二部分的变形，所述可视化生成器用于生成可视化数据，当被显示在显示器上时，所述可视化数据用于建立多维图形，所述多维图形包括作为第一变量的所述位移矢量的幅值以及作为第二变量的所述变形值。

在本发明的其他方面中，一种工作站或者成像装置包括所提出的所述系统。

在本发明的其他方面中，提供一种处理医学图像的方法，所述方法包括获得第一医学图像和第二医学图像，所述第一医学图像和所述第二医学图像是解剖结构的刚性配准医学图像；针对所述第一医学图像的至少第一部分建立位移矢量，所述位移矢量将所述第一医学图像的所述第一部分与所述第二医学图像的第二部分相匹配；根据所述位移矢量来建立针对所述第一部分的变形值，所述变形值表示所述第一部分相对于所述第二部分的变形；以及生成可视化数据，当被显示在显示器上时，所述可视化数据用于建立多维图形，所述多维图形包括作为第一变量的所述位移矢量的幅值以及作为第二变量的所述扩张值。

在本发明的其他方面中，提供一种计算机程序产品，其包括用于使处理器系统执行所提出的所述方法的指令。