[发明专利]对图像进行融合以考虑运动补偿的系统和方法

说明书

一种用于对图像进行融合以考虑运动补偿的系统包括：成像模态(110)，其被配置为获得基线图像和当前图像。实况跟踪系统(115)被配置为跟踪用于捕获所述基线图像和当前图像的成像仪器，所述实况跟踪系统具有与所述基线图像和所述当前图像配准的坐标系。姿态分析器单元(132)被配置为使用所述实况跟踪系统来采用针对所述基线图像的姿态与针对所述当前视图图像的姿态之间的视场差异来生成成功参数。所述成功参数被传递以提供关于图像采集的反馈以用于所述基线图像与所述当前视图图像之间的运动补偿。

技术领域

本公开涉及运动补偿，更具体而言，涉及用于考虑医学图像中的患者运动的系统、接口和方法。

背景技术

可以使用对超声探头的电磁(EM)跟踪和EM坐标系与先前图像的坐标系的配准来实现超声与先前图像(相同的模态的或其它成像模态)的多模态“融合”成像。建立配准的自动方法可以基于采集EM跟踪的三维(3D) 超声(US)体积(称为基线3DUS)，随后是手动的或自动的基于图像的基线3DUS到先前静态图像(例如，计算机断层摄影(CT)图像)的配准。

如果发生内部器官运动(例如，由于呼吸)，则实况超声成像与先前图像之间的配准将不再准确。特别地，如果操作者正在计划诸如针插入到肿瘤内的介入，则操作者通常将要求屏气以中断肿瘤运动。然而，在这种屏气期间肿瘤的位置通常不同于在基线3DUS采集期间的位置。因此，利用先前静态图像的融合图像可能遭受不准确。

已经尝试基于图像的配准方法来将当前或“实况”超声图像重新配准回基线3DUS以补偿器官运动。然而，如果要配准的图像之间的交叠或相似性不足，则这种配准方法不鲁棒或不准确。

发明内容

根据本原理，一种用于融合图像以考虑运动补偿的系统包括被配置为获得基线图像和当前图像的成像模态。实况跟踪系统被配置为跟踪用于捕获所述基线图像和所述当前图像的成像仪器，所述实况跟踪系统具有与所述基线图像和所述当前图像配准的坐标系。姿态分析器单元被配置为使用实况跟踪系统来采用针对所述基线图像的姿态与针对所述当前视图图像的姿态之间的视场差异来生成成功参数。传递所述成功参数以提供关于最佳图像采集的反馈以用于所述基线图像与所述当前视图图像之间的运动补偿。

用于融合图像以考虑运动补偿的另一系统包括被配置为获得基线超声图像和实况超声图像的超声系统。实况跟踪系统被配置为针对所述基线图像和所述当前图像来跟踪超声探头，所述实况跟踪系统具有与所述基线图像和所述当前图像配准的坐标系。姿态分析器单元被配置为使用所述实况跟踪系统来采用针对所述基线图像的姿态与针对所述当前视图图像的姿态之间的视场差异来生成成功参数。传递所述成功参数以提供关于最佳图像采集的反馈以用于所述基线图像与所述当前视图图像之间的运动补偿。姿态引导单元被配置为向用户提供方向以达到针对当前视图图像的令人满意的姿态。配准系统被配置为将所述静态图像与所述基线图像和所述当前图像中的一幅或多幅进行配准。

一种用于融合图像以考虑运动补偿的方法包括：捕获基线图像；采集目标区的实况图像；跟踪成像仪器以获得针对捕获所述基线图像的姿态并且获得针对所述实况图像的当前视图的姿态，使得跟踪系统的坐标系与所述基线图像和所述实况图像配准；分析针对当前视图的姿态，以使用所述跟踪系统来来比较针对所述基线图像的姿态与针对所述当前视图的姿态之间的视场差异以生成成功参数；传递所述成功参数以提供关于最佳图像采集的反馈以用于所述基线图像与所述当前视图之间的运动补偿；并且如果所述成功参数足够，则以所述当前视图的所述姿态采集新图像。

根据以下对本公开的说明性实施例的详细描述，本公开的这些及其他目标、特征以及优点将变得显而易见，本公开的说明性实施例要结合附图进行阅读。

附图说明

本公开将参考下图而详细地呈现下面的优选的实施例的描述，其中：

图1是示出根据一个实施例的对运动进行补偿的图像融合系统的方框图/流程图；

图2是示出根据说明性实施例的用于融合图像同时对运动进行补偿的方法的流程图；