相關圖像映射指針的製作方法
2023-12-02 08:16:26 2
相關圖像映射指針的製作方法
【專利摘要】一種以直觀交互的方式將圖像配準映射可視化的系統（106）。所述系統（106）包括顯示器（110）以及一個或多個處理器（116）。所述處理器（116）被編程為接收第一圖像和第二圖像並獲得從所述第一圖像到所述第二圖像的圖像配準映射。此外，所述處理器（116）被編程為將所述第一圖像鄰近所述第二圖像顯示在所述顯示器（110）上並獲得一個或多個參考圖像位置。每個所述參考圖像位置均被限定在所述第一圖像和所述第二圖像中的一個的坐標系中。此外，所述處理器（116）被編程為在所述第一圖像和所述第二圖像中的一個上突出每個所述參考圖像位置，並且在所述第一圖像和所述第二圖像中的另一個中突出針對每個所述參考圖像位置的相關圖像位置。使用所述圖像配準映射確定所述相關圖像位置。
【專利說明】相關圖像映射指針
【技術領域】
[0001]本申請總體涉及圖像配準。其特別適於結合輻射治療應用，並將具體參考輻射治療進行描述。然而，應理解，本申請也適用於其他使用情景，並且不必須限於前面提及的應用。例如，本申請適於在特定圖像研究中、在監測處置方案的進行或醫學狀況的進展中、在規劃處置療程等等中，視覺地分析圖像配準映射。
【背景技術】
[0002]在輻射治療中，將空間靶向的輻射劑量應用於腫瘤或包含癌症或惡性組織的其他區域。與正常細胞相比較，生長並快速複製的癌細胞傾向於更容易受輻射損傷，使得通過合理規劃施予的劑量優先殺死癌症或惡性組織。然而，輻射對惡性細胞和健康細胞兩者均有害，因此對於將有效的輻射治療施加到惡性腫瘤同時限制對健康組織的附帶損傷而言，對輻射的精確空間靶向是重要的。為了精確地靶向輻射，基於對患者採集的圖像，提前針對所述患者規劃輻射治療。通常，計算機斷層攝影(CT)成像被用於輻射治療規劃。然而，可以額外地或可選地使用其他成像模態，例如磁共振(MR)或正電子發射斷層攝影(PET)。
[0003]在規劃輻射治療時，在圖像中識別並描繪腫瘤或其他靶，以及危及器官(OAR)或輻射劑量必須被限制的其他區域。通常，這通過在所述腫瘤或其他靶周圍畫出輪廓(或軌跡)以及在OAR或其他區域周圍畫出輪廓(或軌跡)來進行。此外，腫瘤醫師或其他臨床醫師提供輻射規劃參數。所述輻射規劃參數通常包括要被遞送到所述腫瘤或其他靶的最小劑量或目標劑量、針對所述OAR或其他區域的最大允許劑量等等。描繪了輪廓的腫瘤或其他靶以及描繪了輪廓的OAR或其他區域，連同所述輻射治療規劃參數，以及關於各種組織的輻射衰減或吸收特性的信息，用作輸入，以優化輻射遞送。
[0004]圖像配準是用於幫助輻射治療規劃重要的工具。圖像配準旨在找到最好地將當前圖像中感興趣對象(001)(例如感興趣區域(ROI)和感興趣點(POI))對齊到較早圖像的變換和/或變形。一些應用包括輪廓(軌跡)傳播；將PET和/或CT圖像映射到規劃CT ;劑量累計，等等。其可以被用於:治療過程期間的自適應規劃事件；4D規劃和/或優化；交叉和/或內部規劃和/或優化；複合規劃；多模態處置計劃生成等等中的一種或多種。在自適應規劃的情況中，工作流程通常以用戶將處置計劃和001傳播到在療程治療期間採集的新圖像開始。可以使用圖像配準映射，例如使用圖像配準算法創建的變形向量場(0VF)，將所述結構傳播到所述新圖像。由於所有的劑量都必須被映射到相同的坐標系用於累計，可以然後使用圖像配準計算並累計所述新圖像上的劑量，以將劑量映射到期望的坐標繫上。為最小化引入到所累計的劑量中的誤差，映射的準確度和精確度非常重要。
[0005]目前用於分析圖像配準映射的工具將結構，例如輪廓，顯示在圖像上。然而，對於具有特別關注的某些區域來說，結構可能是不夠的。例如，觀看輪廓僅顯示表面，並且沒有給出實時反饋。此外，表面的剪切非常難以探測。此外，目前用於分析圖像配準的工具將當前圖像疊加在較早的圖像上。然而，這沒有提供圖像之間的變換的可視化。此外，圖像常常失去銳度並且可能難以視覺地映射到原始圖像。再者，目前用於分析圖像配準的工具將兩個圖像並排顯示。例如，一些工具對一個圖像應用矩形網格，並且然後以扭曲的形式將相同的網格應用於另一圖像，以反映圖像配準期間發生的變形和/或變換。再例如，在兩個圖像的對應體素之間畫出箭頭。然而，這些圖像不直觀，且不提供所述圖像配準映射的直接可視化。
[0006]本申請提供一種用於視覺地分析圖像配準的新的改進的系統和方法，其克服了上文提及的問題以及其他問題。
【發明內容】
[0007]根據一個方面，提供一種用於評估圖像配準映射的系統。所述系統包括顯示器和一個或多個處理器。所述處理器被編程為接收第一圖像和第二圖像並獲得從所述第一圖像到所述第二圖像的圖像配準映射。所述處理器還被編程為將所述第一圖像鄰近所述第二圖像顯示在所述顯示器上並獲得一個或多個參考圖像位置。每個所述參考圖像位置被限定在所述第一圖像和所述第二圖像中的一個的坐標系中。此外，所述處理器被編程為在所述第一圖像和第二圖像兩者中突出相對應的參考圖像位置。使用所述圖像配準映射確定所述相關圖像位置。
[0008]根據另一方面，提供一種用於評估圖像配準映射的方法。接收第一圖像和第二圖像。還獲得從所述第一圖像到所述第二圖像的圖像配準映射。將所述第一圖像鄰近所述第二圖像顯示，並且獲得一個或多個參考圖像位置。每個所述參考圖像位置被限定在所述第一圖像和所述第二圖像中的一個的坐標系中。其後，在所述第一圖像和所述第二圖像之另一個中針對每個所述參考圖像位置突出相關圖像位置。使用所述圖像配準映射確定所述相關圖像位置。
[0009]一個優點在於，可以實時地映射圖像上的任何特徵，包括結構表面、感興趣的內部
[0010]另一優點在於，可以採用編碼，例如色彩編碼，來顯示表面的剪切效果。
[0011]另一優點在於，向用戶顯示當前圖像與較早圖像之間的映射，無需將所述圖像中的一個變換為與另一個配準。
[0012]另一優點在於減少了處理時間。
[0013]另一優點在於有利於用戶評價輻射治療的有效性。
[0014]本領域普通技術人員在閱讀和理解以下詳細描述時，將認識到本發明其他優點。【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]本發明可以採取各種部件和部件的布置以及各種步驟和步驟的安排的形式。附圖僅出於圖示優選的實施例的目的，並且不應被理解為限制本發明。
[0016]圖1圖示了根據本公開的各方面的輻射治療系統的方框圖。
[0017]圖2圖示了根據本公開的各方面的由相關圖像映射指針(CIMP)模塊執行的方法的方框圖。
[0018]圖3圖示了根據本公開的各方面由CIMP模塊採用的圖形用戶接口。
【具體實施方式】[0019]參考圖1，提供了用於用戶處置患者的輻射治療系統100。輻射治療系統100包括適於採集圖像的一個或多個成像模態102，所述圖像體現所述患者中的感興趣對象(001)，例如感興趣區域(ROI)和感興趣點(Ρ0Ι)。成像模態102適當地包括計算機斷層攝影(CT)掃描器。然而，所述成像模態102可以額外地或可選地包括正電子發射斷層攝影(PET)掃描器、磁共振(MR)掃描器、單光子發射計算機斷層攝影(SPECT)掃描器等等中的一個或多個。
[0020]從成像模態102採集到的圖像通常為三維圖像。然而，預期二維圖像。三維圖像通常包括多個二維圖像，下文中稱作切片。此外，從成像模態102採集到的圖像被存儲在圖像存儲器104中。通常，圖像存儲器104是中央記錄存儲系統。然而，預期圖像存儲器104對成像模態102而言是本地的或者是輻射治療系統100的另一部件。在圖像存儲器104遠離成像模態102時，成像模態102適當地經由通信網絡，例如區域網(LAN)，與所述圖像存儲器104連接。
[0021]輻射治療系統100的規劃系統106針對每個患者接收圖像(通常為規劃圖像)並使用所述圖像來生成和/或更新輻射治療處置計劃(RTP)和/或進行對RTP的處置後分析。規劃圖像是被用於生成和/或更新RTP的圖像。此外，處置後分析旨在評估RTP的有效性。如果所述RTP有效，則腫瘤或其他靶己經在尺寸上減小和/或消失。通常，從圖像存儲器104和/或成像模態102採集所述圖像。然而，可以從其他源採集所述圖像。此外，通常經由通信網絡，以電子的方式接收所述規劃圖像。然而，預期接收所述規劃圖像的其他方式。
[0022]為生成針對患者的RTP，規劃系統106在輻射治療之前接收一個或多個規劃圖像。所述規劃圖像被適當地聚焦在待處置或待觀察的患者的一個或多個腫瘤或其他靶上。在接收所述規劃圖像時，在每個腫瘤或其他靶以及一個或多個OAR或其他區域周圍識別輪廓(或軌跡)。使用輪廓勾畫來在所述腫瘤或其他靶與所述OAR或其他區域之間進行繪製。腫瘤醫師或其他臨床醫師適當地進行所述輪廓勾畫。然而，預期自動或半自動的方法。在臨床醫師進行所述輪廓勾畫時，臨床醫師適當地使用一個或多個用戶輸入設備108，以在經由顯示器110呈現的圖像用戶接口上識別所述輪廓。例如，所述圖形用戶接口可以顯示規劃圖像，並且允許所述臨床醫師使用所述用戶輸入設備108，將所述輪廓畫出或標記在所述規劃圖像上。
[0023]除了識別所述輪廓之外，還針對經輪廓勾畫的區域定義輻射規劃參數。適當地，臨床醫師或腫瘤醫師經由所述圖形用戶接口定義所述輻射規劃參數。例如，臨床醫師或腫瘤醫師使用用戶輸入設備108定義所述輻射規劃參數。然而，與輪廓勾畫一樣，預期自動的方法。所述輻射規劃參數通常包括要被遞送到所述腫瘤或其他靶的最小或目標劑量，針對所述OAR或其他區域的最大允許劑量，等等。所述輻射治療規劃參數，連同有關各種組織和經輪廓勾畫的腫瘤或者其他目標和經輪廓勾畫的OAR或其他區域的輻射衰減或吸收特性的已知信息，被用於生成所述RTP。
[0024]在特定實施例中，規劃系統106在輻射治療之前接收多個規劃圖像，並將它們用於生成所述RTP。然而，一個挑戰在於，由於例如不同的成像模態的使用、時間不一致性，等等，這些圖像可能採用不同的坐標系。例如，所述規劃系統106可以接收使用CT成像模態生成的規劃圖像和使用PET成像模態生成的規劃圖像。為了彌補這一點，可以使用所述規劃系統106的相關圖像映射指針(CMP)模塊112，以允許腫瘤醫師或其他臨床醫師直觀地查看和關聯所述圖像。[0025]CMP模塊112，與顯示器110和用戶輸入設備108—起，允許腫瘤醫師或臨床醫師同時在兩個不同的圖像中使用它們之間的圖像配準映射，以相關的方式將圖像位置可視化，所述圖像配準映射使用圖像配準算法生成。所述不同的圖像被相鄰(例如，並排)顯示在顯示器110上。腫瘤醫師或其他臨床醫師然後使用用戶輸入設備108在所述圖像中選擇圖像位置。當腫瘤醫師或其他臨床醫師在所述圖像中的一個中選擇圖像位置時，所述CIMP模塊112實時地突出所選擇的圖像位置和在另一圖像中的相關圖像位置，使得腫瘤醫師或其他臨床醫師能可視化所述圖像之間的相關性。如下文所討論地，適當地使用指示符，例如箭頭、準星等等進行突出。
[0026]在特定實施例中，CIMP模塊112被用於輪廓勾畫和/或與用於輪廓勾畫的圖形用戶接口集成。例如，CMP模塊112可以經由所述圖形用戶接口的菜單項被激活。這裡，CMP模塊112被用於輪廓勾畫，兩個不同的規劃圖像被顯示在所述圖形用戶接口上。例如，從CT成像模態採集的規劃圖像被顯示在從MR成像模態採集的規劃圖像旁邊。其後，腫瘤醫師或其他臨床醫師在所述圖像中的一個上畫出所述輪廓，並且CMP模塊112實時地使用所述圖像之間的圖像配準映射，在兩個圖像上突出由所述輪廓限定的所述圖像位置。在特定實施例中，預期腫瘤醫師或其他臨床醫師可以使用兩個圖像來畫出所述輪廓。例如，預期腫瘤醫師或其他臨床醫師在所述圖像中的一個上開始畫輪廓並在另一圖像上結束畫輪廓。
[0027]在每個輻射治療會話期間，確定被遞送到腫瘤或其他靶以及OAR或者其他區域的輻射的累計劑量。隨著所述治療會話的進行，所述腫瘤或其他靶通常收縮，允許所述OAR或其他區域移動，可能會造成所述累計劑量計算以及輻射治療束的軌跡上的誤差。為了保持準確性，周期性地更新所述RTP。
[0028]為了更新針對患者的RTP，規劃系統106接收一個或多個新規劃圖像。例如，規劃系統106在每個或預定數量的輻射治療會話之後，接收規劃圖像。如上文所述，所述規劃圖像被適當地聚焦在所述患者的所述腫瘤或其他靶上。在接收新規劃圖像時，或在接收預定數量的新規劃圖像時，通常更新所述輪廓(或軌跡)和/或所述RTP的所述劑量。更新RTP的一個挑戰在於，其是通過最初用於定義所述RTP的所述規劃圖像的坐標系被來定義的。為了彌補這一點，可以再次使用CMP模塊112。
[0029]在更新RTP的所述輪廓中，所述新規劃圖像被顯示在用於生成所述RTP的原始規劃圖像旁邊。此外，CMP模塊112在所述原始規劃圖像中突出所述RTP的所述輪廓涉及的圖像位置，並且使用所述原始規劃圖像與所述新規劃圖像之間的圖像配準映射，在所述新規劃圖像中突出所述相關圖像位置。有利地，這允許腫瘤醫師或其他臨床醫師將相對應的圖像位置可視化。適當地，使用描繪所述對應圖像位置的指示符，突出所述圖像位置。在特定實施例中，腫瘤醫師或其他臨床醫師可以使用用戶輸入設備108更改所述輪廓。例如，腫瘤醫師或臨床醫師可以更改代表所述輪廓的所述指示符的尺寸和/或形狀，並且實時地在所述另一所顯示的圖像上看到效果。
[0030]在更新RTP的所述劑量中，可以使用圖像配準映射，將所述新規劃圖像映射到在所述RTP的生成期間使用的所述坐標系。其後，累計來自所述新規劃圖像和/或所述RTP的劑量數據，並將其圖形地呈現為累計劑量圖像。然後使用CMP模塊112，將該圖像顯示在用於生成所述RTP的所述原始規劃圖像旁邊。CMP模塊112可以在原始規劃圖像中突出所述RTP的輪廓所涉及的圖像位置，並且在所述累計劑量圖像匯中突出所述相關圖像位置，使得腫瘤醫師或其他臨床醫師能將所述累計劑量可視化，並在其基礎上優化未來輻射治療會話中的劑量。
[0031]為了進行對RTP的處置後分析，規劃系統106在RTP已完成之後接收一個或多個圖像。如上所述，所述圖像被適當地聚焦在所述患者的腫瘤或其他靶上。在接收所述新圖像時，適當地使用CMP模塊112，以將所述新圖像與所述RTP相關聯的所述規劃圖像進行比較。在這方面，CMP模塊112被用於將所述新圖像顯示在被採用以生成所述RTP的所述規劃圖像旁邊。此外，CMP模塊112在所述規劃圖像中突出所述RTP的軌跡所涉及的圖像位置，並且在所述新圖像中突出所述相關圖像位置，使得腫瘤醫師或其他臨床醫師能將所述圖像位置可視化。如果所述RTP是有效的，則針對所述腫瘤或其他靶的所述相關圖像位置應在尺寸上收縮或消失。
[0032]規劃系統106適當地包括一個或多個存儲器114以及一個或多個基於處理的控制器116。存儲器114存儲可執行指令，用於控制所述基於處理器的控制器116的處理器，以執行所述規劃系統106的上述功能中的一個或多個。此外，在特定實施例中，CMP模塊112由例如，存儲在所述存儲器114中的可執行指令來實現。基於處理的控制器116運行存儲在存儲器114上的可執行指令，以實施與規劃系統106相關聯的功能。其中，規劃系統106操作為從通信網絡接收圖像和/或在通信網絡上存儲RTP，規劃系統106還包括一個或多個通信單元118，以方便基於處理器的控制器116與所述通信網絡之間的通信。
[0033]由規劃系統106生成和/或更新的所述RTP被存儲在輻射治療規劃存儲器120中。通常，輻射治療規劃存儲器120是中央記錄存儲系統。然而，預期所述輻射治療規劃存儲器120對規劃系統106而言是本地的，或者是輻射治療系統100的另一部件。在輻射治療規劃存儲器120遠離規劃系統106時，輻射治療規劃存儲器120被適當地經由諸如區域網(LAN)的通信網絡與之連接。
[0034]在針對RTP的輻射治療會話的計劃日和時間，輻射治療裝置122被用於將治療性輻射遞送到所述患者。所述輻射可以包括X射線、正電子、高強度聚焦超聲(HIFU)等等，在所述輻射中用體外輻射束、正電子或其他離子束和高強度聚焦超聲，以及其他消融或治療技術來處置所述患者。適當地，由輻射治療控制系統124根據存儲在輻射治療規劃存儲器120中的所述RTP控制輻射治療裝置122。例如，在所圖示的實施例中，輻射治療遞送裝置122為直線加速器(LINAC)，並且輻射治療控制系統124操作所述LINAC的多葉準直器(MLC)或其他輻射束剖面定型裝置，以隨著所述直線加速器繞所述對象移動而調製束強度和剖面，從而將輻射劑量分布遞送到所述對象中，該輻射劑量分布根據所述RTP對所述靶特徵提供期望的整合輻射劑量，同時適當地限制或約束敏感關鍵特徵的輻射暴露。
[0035]參考圖2，圖示了詳述CMP模塊112的操作的框圖200。CIMP模塊112接收202諸如規劃圖像的第一圖像和諸如當前圖像的第二圖像。使用成像模態102適當地生成所述第一圖像和/或所述第二圖像。然而，預期由其他工具生成的圖像。此外，所述第一圖像和/或所述第二圖像適當地是三維的，但也預期二維圖像。在特定實施例中，所述第一圖像與所述第二圖像中的一個為累計劑量信息的圖像。
[0036]在接收到所述第一圖像和所述第二圖像時，CIMP模塊112獲得204圖像配準映射，所述圖像配準映射將所述第一圖像映射到所述第二圖像。圖像配準映射112描述將所述第一圖像變換或變形到所述第二圖像的坐標系的變換和/或變形。適當地，通過使用圖像配準算法生成所述圖像配準映射，來獲得所述圖像配準映射。然而，也預期CMP模塊112從外部源獲得所述圖像配準映射。
[0037]所述圖像配準算法可以是剛性或非剛性圖像配準算法。此外，所述圖像配準算法可以是，但不必須是，反向一致(inverse consistent)的。當所述圖像配準算法為反向一致的時，將所述第一圖像映射到所述第二圖像的圖像配準映射與將所述第二圖像映射到所述第一圖像的圖像配準映射相同。在特定實施例中，所述圖像配準算法通過識別所述第一圖像與所述第二圖像中對應的點和/或特徵，來生成所述圖像配準映射。一旦這些點和/或特徵已被識別並在所述圖像之間配對，則將它們用於計算將所述圖像中的一個中的坐標位置映射到另一圖像中的相對應位置的坐標變換和/或變形，並相應地將它們對齊到一個坐標系中。
[0038]額外地，在接收所述第一圖像和所述第二圖像時，所述第一圖像和所述第二圖像被顯示206在經由顯示器110向腫瘤醫師或其他臨床醫師呈現的圖形用戶界面上。通常，以並排的配置顯示所述第一圖像和所述第二圖像，但預期其他配置。此外，通常以二維方式顯示所述第一圖像和所述第二圖像，但預期以三維方式顯示所述第一圖像和所述第二圖像。在特定實施例中，當所述第一圖像和所述第二圖像為三維圖像並且以二維方式顯示時，腫瘤醫師或其他臨床醫師可以使用用戶輸入設備108在它的切片間移動。例如，腫瘤醫師或臨床醫師可以使用用戶輸入設備108來操縱被連結到所述圖像的所述切片的滾動條。
[0039]CIMP模塊112進一步獲得208所述第一圖像和/或所述第二圖像的所述坐標系中的一個或多個參考圖像位置。參考圖像位置由圖像內的點、多個點、多個連接點、輪廓(軌跡)、至少為三維的感興趣區域等等限定。適當地從用戶輸入設備108獲得所述參考圖像位置。例如，腫瘤醫師或其他臨床醫師可以使用用戶接口設備108，在所述第一圖像或所述第二圖像上選擇參考圖像位置，例如感興趣的點或三維區域。然而，預期可以從其他源獲得所述參考圖像位置。例如，可以從在所述輪廓勾畫過程期間所限定的輪廓(或軌跡)獲得參考圖像位置。
[0040]一旦獲得了所述參考圖像位置，或者在特定實施例中，與其同時，CMP模塊112就在所顯示的圖像上突出210與所述參考圖像位置相關的每個所述參考圖像位置。此外，針對每個所述參考圖像位置，CIMP模塊112在另一所顯示的圖像中突出212對應的圖像位置。例如，如果參考圖像位置被限定在所述第一圖像的所述坐標系內，則在所述第一圖像中突出所述參考圖像位置，並且在所述第二圖像中突出所述相關圖像位置。突出212相對應的圖像位置適當地包括使用上文獲得的圖像配準映射實時地計算所述相關圖像位置，如在下文中所描述。
[0041]如果圖像配準映射在第一圖像的坐標系中，並且所述圖像配準算法不是反向一致的，則可以通過將圖像配準映射(IRM)加到所述第一圖像的所述位置(P1),並將總和變換到所述第二圖像的坐標系中，來確定與第一圖像中的位置(P1)相對應的第二圖像中的位置(P2),如下所示。
[0042]P2= (PJIRM) X 賺 1T 賺 2 (I)
[0043]其中Xs?1為第一圖像的坐標系，並且Tmft2為從第一圖像的坐標繫到第二圖像的坐標系的變換。
[0044]如果圖像配準映射在第二圖像的坐標系中，並且所述圖像配準算法不是反向一致的，則可以通過將第一圖像中的位置變換到第二圖像的坐標系，並將所述圖像配準映射(IRM)加到所述第一圖像的經變換的位置，來確定與第一圖像中的位置(P1)相對應的第二圖像中的位置(P2),如下所示。
[0045]P2= (P1X 賺1T_2)+IRM (2)
[0046]如果被用於生成所述圖像配準映射的圖像配準算法為反向一致的，則方程(I)和(2)中任一個均可以被用於確定與第一圖像中的位置(P1)相對應的第二圖像中的位置(P2)0如上文所指出，當圖像配準算法為反向一致的時，從第一圖像到第二圖像的圖像配準映射與從所述第二圖像到所述第一圖像的圖像配準映射相同。
[0047]為了突出圖像位置，適當地採用併入所述第一圖像和所述第二圖像中的指示符。當所述圖像為三維的時，所述指示符可以跨越多個切片。指示符通常為圖像位置的有顏色的跡線，其中所述顏色為使得在所述跡線與其被併入其中的所述圖像之間存在高對比度。在特定實施例中，當指示符被用於突出由點限定的圖像位置時，所述指示符可以為，例如箭頭、準星，等等。此外，在特定實施例中，當指示符被用於突出多位圖像位置(例如由輪廓限定的圖像位置)時，所述指示符可以採用顏色梯度或顏色的遮蓋(例如，紅到綠)、線寬度，或其他變化指示符。所述梯度是有利的，因為其使得更容易識別剪切。
[0048]與參考圖像位置相關聯的指示符(B卩，參考指示符)適當地在視覺上相同於與參考圖像位置的相關圖像位置相關聯的指示符(即，相關指示符)。有利地，這實現了參考圖像位置與相關圖像位置之間的視覺相關性。例如，當參考指示符用紅色描繪參考圖像位置時，相關指示符用紅色描繪相關圖像位置。
[0049]在特定實施例中，當僅獲得單一圖像位置時，所述參考圖像位置和所述相關圖像位置被聚焦214在所顯示的圖像上。例如，如果參考圖像位置為所述第一圖像中的點，並且所述第一圖像和所述第二圖像兩者均為三維的，則所述第二圖像中的相關圖像位置將通過改變到體現所述圖像位置的第二圖像的切片，而被聚焦。額外地或可選地，在特定實施例中，當僅獲得單一參考圖像位置時，則將針對所述參考圖像位置和相對應的相關圖像位置的標準度量(通常包括灰度值差異、坐標和位置相關性)顯示216在顯示器112上。
[0050]額外地或可選地，在特定實施例中，所述指示符是(例如)可以使用用戶輸入設備108選擇的。選擇可以被用於移動所述指示符和相對應的圖像位置。例如，如果臨床醫師選擇參考指示符並在其相關的圖像上拖曳所述指示符，則CIMP模塊112接收移動數據。該移動數據然後被用於移動參考圖像位置。由於所述參考指示符與所述相關指示符相關聯，因而所述相關指示符也將移動。選擇可以額外地或可選地被用於聚焦214在所選指示符的所述圖像位置上，如上所述。選擇可以額外地或可選地被用於調整與所選指示符相關聯的圖像位置的尺寸和/或形狀。例如，如果臨床醫師選擇參考指示符的部分，並在其相關的圖像上拖曳所述部分，則CMP模塊112接收調整尺寸和/或調整形狀數據。該調整尺寸和/或調整形狀數據然後被用於調整與所選指示符相關聯的所述圖像位置的尺寸和/或形狀。選擇可以額外地或可選地被用於顯示216標準度量,如上所述。例如,針對所選指示符顯示標準度量。
[0051]額外地或可選地，在特定實施例中，所述指示符可以被用於校正所述圖像配準映射。可以保持固定一個或多個參考圖像位置和/或相關圖像位置。其後，可以操縱在另一圖像中相對應的參考圖像位置和/或相關圖像位置，以確定所述校正映射。更多信息可關注Bzdusek等人的2010年11月23日提交的題為「Interactive Deformation MapCorrections」的美國專利申請N0.61/416318,在此通過引用將其整體併入。
[0052]參考圖3，提供了由CMP模塊112適當地採用的圖形用戶接口。其中，第一圖像302被示為與第二圖像304並排。此外，在所述第一圖像302中示出多個參考指示符306，並且在所述第二圖像304中示出多個相關指示符308。參考指示符306和相關指示符308被示為準星和輪廓(或軌跡)。所述準星識別由點限定的圖像位置，並且所述輪廓(或軌跡)限定感興趣區域的邊界。對所述參考指示符之一或所述相關指示符之一的選擇允許通過移動所選的指示符來變化相對應的圖像位置。這繼而變換為所述相關圖像位置及與之相關聯的所述指示符的移動。例如，對第一圖像302中的所述準星的選擇允許臨床醫師或腫瘤醫師在第一圖像302上拖曳所述準星，並經由第二圖像304中的所述準星，觀看所述第二圖像中的所述相關圖像位置。
[0053]儘管是在輻射治療系統的背景下描述了 CMP模塊112，但是應該理解，CIMP模塊112具有更廣的可用性。在這方面，可以在涉及圖像配準的任何使用情景中採用CIMP模塊112。例如，CIMP模塊112可以被用於評估圖像之間的圖像配準映射的品質。這是重要的，因為經常會遇到，醫師在PET/CT掃描上繪製腫瘤的輪廓(軌跡)，並且想要將所述輪廓映射到規劃CT。變形映射的準確性對於所述繪製到所述規劃CT的映射是至關重要的。
[0054]如本文中所使用，存儲器包括非瞬態計算機可讀介質；磁碟或其他磁性存儲介質；光碟或其他光學存儲機制；隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、或其他電子存儲設備或晶片或實時互聯晶片的集合；網際網路伺服器(可以經由網際網路或區域網路從所述網際網路伺服器檢索所存儲的指令);等等中的一個或多個。此外，如本文中所用，基於處理器的控制器包括微處理器、微控制器、圖形處理單元(GPU)、專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(GPGA)等等中的一個或多個；用戶輸入設備包括滑鼠、鍵盤、觸控螢幕顯示器、一個或多個按鈕、一個或多個開關、一個或多個觸發器，等等中的一個或多個；並且顯示器包括IXD顯示器、LED顯示器、等離子顯示器、投影顯示器、觸控螢幕顯示器等等中的一個或多個。
[0055]已參考優選的實施例描述了本發明。他人在閱讀和理解前文的詳細描述時可以想到多種修改和變更。應該將本發明解釋為包括所有這樣的修改和變更，只要它們落在權利要求書及其等價方案的範圍內。
【權利要求】
1.一種用於將圖像配準映射可視化的系統(106),所述系統(106)包括: 顯示器(110);以及 一個或多個處理器(116),其被編程為: 接收第一圖像和第二圖像； 獲得從所述第一圖像到所述第二圖像的圖像配準映射； 將所述第一圖像鄰近所述第二圖像顯示在所述顯示器(I 10)上； 獲得一個或多個參考圖像位置，每個所述參考圖像位置被限定在所述第一圖像和所述第二圖像中的一個的坐標系中； 在所述第一圖像和所述第二圖像中的所述一個上突出每個參考圖像位置；以及在所述第一圖像和所述第二圖像中的另一個中突出針對每個參考圖像位置的相關圖像位置，其中，使用所述圖像配準映射確定所述相關圖像位置。
2.根據權 利要求1所述的系統(106)，還包括: 一個或多個用戶輸入設備(108)； 其中，從所述用戶輸入設備(108 )獲得所述一個或多個參考圖像位置。
3.根據權利要求1和2中任一項所述的系統(106)，其中，所述參考圖像位置和所述相關圖像位置中的每個由點、多個點、多個連接的點、輪廓以及至少為三維的感興趣區域中的一種限定。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的系統(106)，其中，所述處理器還被編程為:使用併入到所述第一圖像和/或所述第二圖像中的指示符，來突出所述參考圖像位置和所述相關圖像位置中的每個。
5.根據權利要求4所述的系統(106)，其中，針對參考圖像位置的所述指示符與針對相對應的相關圖像位置的所述指示符相同。
6.根據權利要求4至5中任一項所述的系統(106)，還包括: 一個或多個用戶輸入設備(108)； 其中，所述處理器(116)還被編程為: 從所述用戶輸入設備接收對所述指示符中的一個的選擇，其中，所選擇的指示符與所述第一圖像和所述第二圖像中的一個相關聯； 從所述用戶輸入設備(108)接收調整大小數據和/或移動數據； 基於所述調整大小數據和/或所述移動數據，對所選擇的指示符進行調整大小和/或移動，以更改所關聯的圖像位置；以及 在所述第一圖像和所述第二圖像中的另一個中，對與所選擇的指示符相關聯的指示符進行調整大小和/或移動，以使用所述圖像配準映射匹配所選擇的指示符。
7.—種福射治療系統(100)，所述系統(100)包括: 一個或多個成像模態(102)； 根據權利要求1至6中任一項所述的規劃系統(106)，其生成和/或更新輻射處置計劃(RTP)和/或執行對輻射處置計劃的處置後分析； 輻射治療裝置(122)，其根據由所述規劃系統(106)生成和/或更新的RTP遞送輻射。
8.一種用於將圖像配準映射可視化的方法(200)，所述方法(200)包括: 接收(202)第一圖像和第二圖像；獲得(204)從所述第一圖像到所述第二圖像的圖像配準映射； 將所述第一圖像鄰近所述第二圖像顯示(206)； 獲得(208)—個或多個參考圖像位置，所述一個或多個參考圖像位置中的每個被限定在所述第一圖像和所述第二圖像中的一個的坐標系中； 在所述第一圖像和所述第二圖像的中的所述一個上突出(210)每個參考圖像位置； 在所述第一圖像和所述第二圖像中的另一個中突出(212)針對每個參考圖像位置的相關圖像位置，其中，使用所述圖像配準映射確定所述相關圖像位置。
9.根據權利要求8所述的方法(200)，其中，所述獲得(204)所述圖像配準包括: 使用圖像配準算法計算所述圖像配準映射。
10.根據權利要求8和9中任一項所述的方法(200)，其中，經由所述用戶輸入設備(108)獲得所述一個或多個參考圖像位置。
11.根據權利要求8至10中任一項所述的方法(200)，其中，獲得(208)所述一個或多個參考圖像位置包括: 接收輪廓；以及 採用與所述輪廓相對應的圖像位置作為參考圖像位置。
12.根據權利要求8至11中任一項所述的方法(200)，其中，所述參考圖像位置和所述相關圖像位置中的每個由點、多個點、多個連接的點、輪廓或軌跡以及至少為三維的感興趣的區域中的一個來限定。.
13.根據權利要求8至12中任一項所述的方法(200)，其中，使用併入到所述第一圖像和/或所述第二圖像中的指示符，來突出所述參考圖像位置和所述相關圖像位置中的每個。
14.根據權利要求13所述的方法(200)，其中，針對參考圖像位置的所述指示符與針對相對應的相關圖像位置的指示符相同。
15.根據權利要求13和14中任一項所述的方法(200)，其中，所述指示符是與圖像位置相對應的描繪並且為色彩編碼的、遮蓋的、具有不同的線寬度，或其他變化指示符中的至少一個。
16.根據權利要求13至15中任一項所述的方法(200)，還包括: 從一個或多個用戶輸入設備(108)接收對所述指示符中的一個的選擇，其中，所選擇的指示符與所述第一圖像和所述第二圖像中的一個相關聯； 從所述用戶輸入設備(108)接收調整大小數據和/或移動數據； 基於所述調整大小數據和/或所述移動數據，來對所選擇的指示符進行調整大小和/或移動，以更改所關聯的圖像位置；以及 在所述第一圖像和所述第二圖像中的另一個中，對與所選擇的指示符相關聯的指示符進行調整大小和/或移動，以使用所述圖像配準映射來匹配所選擇的指示符。
17.根據權利要求8至16中任一項所述的方法(200)，還包括: 在所述參考圖像位置和相對應的相關參考圖像位置中的一個上聚焦(214)。
18.根據權利要求8至17中任一項所述的方法(200)，還包括: 針對所述參考圖像位置和相對應的相關圖像位置中的一個，顯示(216)度量，所述度量包括灰度值差異、坐標和位置相關性中的至少一個。
19.一種承載軟體的計算機介質(114)，所述軟體控制一個或多個處理器(116)來執行根據權利要求8至18中任一項所述的方法(200)。
20.—種用於將圖像配準映射可視化的系統(106),所述系統(106)包括: 一個或多個處理器(116),其被編程為: 接受在一個時間生成的第一圖像和在另一時間生成的第二圖像； 確定所述第一圖像與所述第二圖像之間的圖像配準映射； 將所述第一圖像和所述第二圖像顯示在顯示設備上；並且 響應於在顯示的所述第一圖像和顯示的所述第二圖像中的一個上指定了點，指示顯示的所述第一圖像和顯示的 所述第二圖像中的另一個上相對應的點。
【文檔編號】G06T7/00GK103443824SQ201280013170
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2012年3月8日 優先權日:2011年3月15日
【發明者】K·A·布茲杜澤克, C·G·羅博頓, N·G·L·哈德卡斯爾, J·V·西貝斯 申請人:皇家飛利浦有限公司