[发明专利]医学图像的配准

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对目标的至少两幅图像(例如患者的身体的CT扫描和/或MRI扫描的两幅图像)的配准的方法和图像处理设备。

背景技术

US2013/0182925A1公开了一种对图像数据的第一集合与图像数据的第二集合进行初始配准的方法。然后在自动或人工选择的区域中执行对图像的进一步配准。例如初始配准可以是自由形式的变换，而进一步的配准是刚性配准。在最终步骤中，初始配准和进一步的配准可以被合并。

US2005/065421A1公开了一种方法，在所述方法中，第一解剖结构图像与第一功能图像被共配准，并且在稍后的阶段中采集到的第二解剖结构图像与第二功能图像被共配准。在第一解剖结构图像和第二解剖结构图像上执行全局、刚性配准。此外，在第一共配准的复合图像数据集中识别感兴趣体积(ROI)，并且在该ROI和经全局配准的图像数据集内的对应ROI上执行局部、非刚性配准。

WO2007/066294A2公开了一种流程，在所述流程中，在医学介入期间，第一图像与第二图像的若干配准被显示在显示器上。然后医生可以视觉地选择所述配准中的一个用于后续使用。

WO20121025855A1公开了对解剖结构图像与发射图像的配准。在一个实施例中，全局刚性配准之后跟随有对感兴趣区域的局部非刚性配准。

发明内容

鉴于以上内容，期望具有允许经改进的图像配准的手段。

该目的是通过根据权利要求1所述的图像处理设备、根据权利要求2所述的方法、以及根据权利要求3所述的医学成像装置来实现的。在从属权利要求中公开了优选实施例。

根据第一方面，本发明的实施例涉及一种可以对目标的至少两幅图像进行配准的图像处理设备，所述设备包括以下部件：

-第一模块，其在以下被称为“全局配准模块”并且用于利用第一参数向量使用给定的配准算法来运行对所述至少两幅图像的配准(被称为“全局配准”)。

-第二模块，其在以下被称为“选择模块”并且用于选择所述图像中的被称为“ROI”的给定的感兴趣区域。

-第三模块，其在以下被称为“局部配准模块”并且用于利用不同于所述第一参数向量的参数向量使用以上提及的给定的配准算法来运行对选定的ROI内的所述图像的至少一个配准(被称为“局部配准”)。

此外，前述的所述局部配准的“不同的参数向量”是基于对所述ROI的自动分析针对至少一个局部配准而被自动地确定的，其中，所述分析包括以下项目中的至少一个：对强度范围的评估、图像边缘、熵测量结果、强度直方图、边缘直方图、剩余的强度范围、和/或解剖结构位置。

例如所述图像处理设备可以通过专用电子硬件、具有相关联的软件的数字数据处理硬件或二者的混合来实现。

由所述设备处理的图像典型地是二维图像或三维图像，例如从医学CT(计算机断层摄影)或MRI(磁共振成像)扫描流程获得的图像。所述图像优选被编码为数字数据集，在所述数字数据集中，每个元素表示空间中的相关联的点(例如由其在相关联的坐标系中的坐标x，y，z表示)处的图像值(例如灰度值)。

通常，对目标的两幅图像的“配准”指代对所述两幅图像之间的映射的确定，所述配准将所述图像中的第一幅的每个图像点映射到第二幅图像的属于被成像目标的相同位置或结构的该图像点上。对已经利用相同的装置生成的图像的配准通常是必要的，这是因为所述目标可能移动(患者的运动、心跳、结构的生长等)。对已经利用不同装置/模态生成的图像的配准通常是必要的，这是因为被成像目标的同一结构在这样的图像中被不同地表示。在配准之前，图像可以被适当地预处理，例如通过过滤或通过将不感兴趣的目标移除。

被描绘在经处理的图像中的所述目标例如可以是医学检查中的人或动物的身体(的部分)、行李控制中的手提箱、材料科学中的一块材料等。

定语“全局”和“局部”应当指示“全局配准”比“局部配准”扩展到所述图像的更大的部分，“局部配准”被限制到选定的ROI。然而，“全局配准”可能不覆盖整个图像，例如在不感兴趣的结构(例如患者台)被忽略的情况下。