[发明专利]用于X射线图像生成的方法和系统

说明书

一种创建图像的方法包括提供解剖结构的三维图像数据，提供所述解剖结构一部分的模型，以及使用来自所述图像数据的信息和来自所述模型的信息创建所述解剖结构的靶点部分的虚拟放射照片。该方法还可以包括以修改的状态表示所述解剖结构的所述部分，其中所述修改的状态是所述解剖结构的切除的、平移的、旋转的和/或以其他方式修改的部分。该方法还可以包括将假体装置的虚拟图像加到所述虚拟放射照片中。所述虚拟放射照片可以通过对三维图像数据执行射线投射过程来创建。

相关申请的交叉引用

本发明申请要求2013年7月23日提交的美国申请号13/948,592的权益和优先权，其内容由此通过引用全部并入本文。

背景技术

本发明公开一般涉及x射线可视化的领域。本发明公开更确切地来说涉及创建二维x射线图像以用于在手术准备中提供辅助性视图。

医务人员可能习惯于在手术规划方法中使用传统x射线图像，并且相应地，期望针对手术规划和解剖结构可视化提供利用相同类型的图像且使得医务人员满意的改进。同时，使用传统x射线模型有多种限制，如无法校正患者解剖结构在解剖结构图像中的位置。在手术规划中，可能期望在特定位置中设有靶点解剖结构，但是在创建图像时，x射线图像受限于患者在x射线台上的位置。再者，传统x射线图像无法操控以在x射线图像中显示旋转/重新定位的解剖结构或植入体，如矫形关节假体，以便提供手术规划的指引和与术后记录的对比。

发明内容

本发明公开的一个实现涉及一种创建图像的方法。该方法包括提供解剖结构的三维图像数据，提供所述解剖结构一部分的模型，以及使用来自所述图像数据的信息和来自所述模型的信息创建所述解剖结构的靶点部分的虚拟放射照片。

在一些实施方案中，该方法可以包括在虚拟放射照片上以修改的状态表示所述解剖结构的一部分，以及所述修改的状态可以是所述解剖结构的所述部分的平移或旋转或切除。可以根据术前规划来修改所述解剖结构的所述部分。

在一些实施方案中，该方法可以包括从虚拟放射照片中减去与所述解剖结构的所述部分对应的图像数据。还可以通过修改与所述解剖结构的所述部分对应的图像数据并将修改的图像数据加到所述虚拟放射照片来创建所述虚拟放射照片。在一些实施方案中，该方法可以包括将假体装置的图像加到所述虚拟放射照片中。可以根据术前规划将假体装置的图像加到所述虚拟放射照片中。

在一些实施方案中，所述解剖结构的一部分的模型是分段的骨模型。在其他实施方案中，所述模型可以提供所述解剖结构的所述部分在三维图像数据内的边界。

在一些实施方案中，创建所述虚拟放射照片可以包括对所述三维图像数据执行第一容积射线投射过程，并且可以包括对所述模型设定边界的所述三维图像数据执行第二容积射线投射过程。创建所述虚拟放射照片可以包括计算所述第一容积射线投射过程期间的第一组累计衰减值，将所述第一组累计衰减值加到所述虚拟放射照片，计算所述第二容积射线投射过程期间的第二组累计衰减值，以及从所述虚拟放射照片减去所述第二组累计衰减值。创建所述虚拟放射照片还可以包括根据术前规划修改所述第二组累计衰减值，以及将修改的第二组累计衰减值加到所述虚拟放射照片中，以及其中所述创建虚拟放射照片的步骤包括将假体装置的图像加到所述虚拟放射照片中。

在一些实施方案中，创建所述虚拟放射照片可以包括对植入体模型执行第三容积射线投射过程，从所述第三容积射线投射过程计算第三组累计衰减值，以及将所述第三组累计衰减值加上所述第一和第二组累计衰减值的差。该方法还可以包括其中所述植入体是根据术前规划，相对于所述三维图像数据、所述模型或所述解剖结构的所述部分来定位和定向的。

本发明公开的另一个实现是一种图像生成系统，其包括具有处理器和存储器的处理电路、输入/输出接口、耦合到所述输入/输出接口的显示器。该处理电路配置成检索解剖结构的三维图像数据，检索与所述解剖结构的一部分对应的解剖结构模型，使用来自所述三维图像数据和所述模型的信息创建虚拟放射照片，以及在所述显示器上显示所得到的虚拟放射照片。