[发明专利]用于将实时超声图像与预先获取的医学图像进行融合的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

[010]本申请根据美国法典第35卷第119条第e款(35U.S.C§119(e))要 求享有Jochen Kruecker等人于2006年11月27日提交的题为“System and Method for Fusing Real-Time Ultrasound with Pre-Acquired Medical Images” 的美国临时申请60/867221的优先权。该申请的公开内容以引用方式并入 本文中。

背景技术

[020]诊断医生和医务人员可获得各种类型的医学成像模态。这些模态各 自在不同的应用中这些设备各自具有比较优点和比较缺点。因此，一种模 态可能用于一种类型的检验或一个方面的成像，而另一种模态可能用于另 一种类型的检验和成像方面。同样地，常常存在的情况是，出于诊断或治 疗或两者目的，在医学成像中可以使用一种以上的成像系统。

[030]一种有用类型的医学成像包括通常已知为核磁共振成像或MRI的 自旋共振成像。MRI成像设备已经得到相当的发展，并且现在提供了具有 精良的分辨率和细节的实时扫描。通常，MR扫描器提供多个“二维”图 像或图像切片，其可以直接进行检查，或可以使用合适的重建软件(例如， 图形用户界面(GUI))进行重建，以在二维显示器上复制三维图像。

[040]虽然MRI提供了精良的成像能力，但是在MRI扫描期间进行有创 检验可能是复杂且昂贵的。例如，在许多情况下，经由已知为活组织检查 的过程获得组织样品是有用的。不幸地是，虽然MRI提供的分辨率和实时 成像有助于适当地识别待采样的组织区域，但是活组织检查过程使用MRI 模态将耗费大量时间。这直接转化成增加的患者成本。

[050]超声成像是另一种在成像中进行医学检验的有用模态。除了其他优 点之外，超声(US)成像能够实现比较快速的成像、促进原位检验(例如， 活组织检查检验)和治疗。虽然US图像分辨率已经得到极大的提高，但 是其仍然不足以进行某些检验和治疗过程。

[060]因而，需要一种方法、装置和系统，以便至少克服已知成像设备和 方法的上述缺点。

发明内容

[070]在代表性实施例中，一种将实时超声图像与另一模态预先获取的图 像进行融合的方法包括将超声(US)图像的坐标系变换成US传感器的坐 标系；将US传感器的坐标系变换成跟踪系统的坐标系，所述跟踪系统用 于跟踪US传感器的位置；以及将跟踪系统的坐标系变换成预先获取的图 像的坐标系。

[080]在另一代表性实施例中，一种进行医学成像的方法包括获得所选位 置的图像；应用超声(US)传感器以获得该位置的US图像；将US传感 器的坐标数据变换成跟踪系统的坐标系以跟踪系统的坐标系中获得该坐标 数据，所述跟踪系统用于跟踪US传感器的位置；将跟踪系统的坐标系变 换成所述图像的坐标系，以在所述图像的坐标系中获得所述坐标数据；以 及显示检验位置的图像和US图像。

[090]在另一代表性实施例中，一种将实时超声(US)图像与另一模态预 先获取的图像进行融合的装置包括用于获得US图像的US设备；跟踪传感 器，其用于确定US设备相对于跟踪传感器的坐标系的位置；用于将超声 (US)图像的坐标系变换成US传感器的坐标系的计算机可读介质；用于 将US传感器的坐标系变换成跟踪系统的坐标系的计算机可读介质；以及 用于将跟踪系统的坐标系变换成预先获取的图像的坐标系的计算机可读介 质。

[0100]根据又一代表性实施例，一种将实时超声图像与另一模态预先获取 的图像进行融合的方法包括在所跟踪的超声图像中选择点云；使用迭代最 近点(ICP)算法将点云匹配至基于磁共振(MR)的表面分割。

[0110]根据又一代表性实施例，提供了一种将实时超声图像与另一模态预 先获取的图像进行融合的方法。该方法包括获得三维(3D)超声图像；以 及手动或自动地将3D超声图像与预先获取的(MR)图像进行配准。

附图说明

[0120]本教导从参照附图阅读说明书后将得到最佳地理解。各特征不一定 是按比例绘制的。在实际情况下，同样的附图标记指代同样的特征。

[0130]图1是根据代表性实施例的用于将实时超声(US)图像与另一模 态预先获取的图像进行融合的系统的概念性视图；