[发明专利]在存在金属伪影的情况下用于分割的不确定性图

权利要求书

1.一种在存在金属伪影的情况下用于图像分割的系统，包括：

模型生成器，其接收患者图像数据并存储解剖结构的经训练的模型；

体素分析器，其确定金属伪影是否存在于所述患者图像数据中的一个或多个体素中；

处理器，其执行金属伪影降低算法并生成针对从所述患者图像数据生成的患者图像的不确定性图，所述不确定性图合并有针对所述患者图像的经校正的体素数据，其中所述不确定性图指示对于代表在所述患者图像的其他部分中的一个或多个远端器官的边界表面的经校正的体素而言金属污染的可能性；以及

分割工具，其对对应于所述患者图像的解剖结构的经训练的模型进行匹配，使用基于模型的分割技术对所述患者图像进行分割，并评估由所述处理器导出的所述不确定性图，

其中，所述分割工具沿表面法向量在特征所位于的表面区域内施加内力；

其中，所述分割工具沿所述向量施加外力；并且

其中，根据与每个经校正的体素相关联的金属污染的可能性的增加，所述内力增加并且所述外力减小。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述模型具有三角形网格表面。

3.根据权利要求1所述的系统，其中：

采用自动或者响应于用户输入中的至少一种选择所述模型的表面上的特征。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述分割工具平衡所述内力和所述外力以将所述表面区域与所述患者图像的表面对准。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，将通过所述内力和所述外力施加到所述特征上的总能量表达为E_总＝w_内×E_内+w_外×E_外，其中，E_总为总能量，E_内为内能，E_外为外能，w_内为内能权重，w_外为外能权重，并且其中，其中，表示所述外能的可靠性并且是空间变量，N_Δ为所述网格表面中的三角形的数量，以及w_t为三角形t的特征强度，为三角形t的最佳特征的坐标，且为三角形t的中心的坐标。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，w_外为1，并且其中，所述分割工具施加提高的内力以补偿所检测的金属伪影。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述模型生成器包括：

用于确定体素是否受到金属伪影影响的例程；

用于定量地预测所述体素受到所述金属伪影影响的水平的例程；

用于对投影数据进行插值并用所插值的投影数据更新所述体素的例程；以及

用于将所述模型变形至所述患者图像的例程。

8.一种在根据权利要求1所述的系统中执行基于模型的分割的方法，包括：

确定体素是否受到金属伪影影响；

定量地预测所述体素受到所述金属伪影影响的水平；

对投影数据进行插值并用所插值的投影数据更新所述体素；以及

将所述模型变形至所述患者图像。

9.一种用于执行基于模型的分割的方法，包括：

接收包括金属物的患者区域的患者图像；

生成指示所述患者图像中由于金属物重建伪影导致的经校正体素的金属污染的可能性的所述患者图像的不确定性图；

对所述患者图像进行分割；

当使用基于模型的分割来分割所述患者图像中从所述金属物移位的部分时采用所述不确定性图；

使用相应的最佳特征和权重计算要施加到模型表面的每个三角形的外能和内能，其中，根据与每个经校正的体素相关联的金属污染的可能性的增加，所述内能增加并且所述外能减小；并且

将所述内能建模为：

其中，E_内为内能，N_边缘为所述网格中的边缘的数量，为表示边缘e的向量，s为平均网格比例因子，R为平均网格旋转向量，且为表示边缘e的平均网格向量。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括将网格模型覆盖在所述患者图像上以及将所述模型和所述患者图像中的对应特征对准。