[发明专利]用解剖组织的通用变形模型估计目标的运动的系统和方法

权利要求书

1.一种方法，其包括：

为患者组中的每个患者接收第一成像模态的术前成像数据和第二成像模态的术中成像数据；

从所述术前成像数据和所述术中成像数据生成变形模型；

将所述变形模型中的每个变形模型应用于新患者的术前成像数据，以为每个变形模型获得变形的成像数据；

对于每个变形模型，将所述变形的成像数据与新患者的术中数据进行比较；和

基于所述比较确定最拟合新患者的所述术中成像数据的所述变形模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其中新患者的所述术中数据包括成像数据或导航数据中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的方法，其还包括：

对于所述患者组中的每个患者，将第一成像模态的术前成像数据与第二成像模态的术中成像数据配准；

将所述术前成像数据的图像相互配准；

将所述患者组的不同变形配准到公共变形空间中；和

确定代表不同可能变形的变形模型组。

4.根据权利要求3所述的方法，其中将所述术前成像数据的图像与所述术中成像数据的图像配准包括旋转和平移所述术前成像数据的图像中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的方法，其中将所述术前成像数据的图像彼此配准包括缩放、旋转和平移所述术前成像数据的图像中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的方法，其中第一成像模态是计算机断层扫描(CT)并且第二成像模态是锥形束CT(CBCT)。

7.根据权利要求3所述的方法，其中将所述术前成像数据的图像与所述术中成像数据的图像配准包括：

对所述术前成像数据的图像的气道骨架应用插值过程，以在所述术中成像数据的图像的坐标系中获得等同气道骨架；

将所述等同气道骨架与所述术前成像数据的图像的气道距离图进行自动配准，以获得变换；和

对所述术中成像数据的图像的第二3D控制点的坐标应用所述变换，以获得第二3D控制点在所述术前成像数据的图像的坐标系中的移动。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述插值过程包括薄板样条(TPS)过程。

9.根据权利要求7所述的方法，其中将所述术前成像数据的图像相互配准包括：

选择所述术前成像数据的参考图像；

在所述术前成像数据的当前图像的气道骨架与所述术前成像数据的参考图像的气道距离图之间进行配准，以获得第二变换；和

将第二变换应用于第二3D控制点的移动。

10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：

为所述术前成像数据的参考图像的第一3D控制点创建网格；和

相对于所述术前成像数据的当前图像的第一3D控制点的移动将插值过程应用到所述网格，以获得标准化的网格。

11.根据权利要求1所述的方法，其还包括：

分别确定所述术前成像数据的图像对的网格之间的相似性度量；和

基于所述相似性度量，生成最接近所述术前成像数据的第一中心图像的所述术前成像数据的图像的第一变形模型。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述两个网格之间的相似性度量分别是所述术前成像数据的两个图像的第一3D控制点之间的平均欧几里得距离。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述相似性度量在所述术中成像数据的图像的两个网格之间、在所述术前成像数据的图像和所述术中成像数据的图像的网格之间、或在所述术中成像数据的图像的网格和模型网格之间。