[发明专利]关联管状对象的第一和第二3D图像的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于关联管状对象的第一和第二3D图像的装置和方法，并且尤其但并不排他地涉及用于将处于俯卧和仰卧位置的结肠的扫描图像数据进行关联的装置和方法。本发明还涉及用于在这种装置中使用的计算机程序产品。

背景技术

通常，根据结肠的计算机断层摄影(CT)成像来对结肠相关疾病进行诊断。面临这种诊断的患者经历两次CT扫描，一次处于俯卧位置(即，面向下)，而一次处于仰卧位置(即，面向上)，这产生两个CT数据集。获取两次CT扫描的原因是为了消除结肠中残留液体会阻止获取部分结肠壁的图像数据的影响。然后，反射科医师将一个数据集的结果与其他数据集的结果进行关联。这个处理(称作配准(registration))具有耗时的缺点。

通过“关联”  (也称作“配准”)，这意味着这样的处理，即确定第一图像的哪个部分与第二图像的预定部分相对应。

已经提出了方法来自动配准在俯卧和仰卧方向中所执行的结肠扫描。这种方法通过根据扫描仪所获取的2D图像来建立结肠的3D模型来进行操作，这产生结肠的两个3D表示，一个用于俯卧位置而一个用于仰卧位置。然后，为两个3D结肠模型中的每个来计算中心线(也称作中轴)，并且为两个中心线的每个选择和匹配多个参考点。在两个中心线上的其余点则通过在两个最接近的参考点之间的内插来匹配。

为了更详细地解释这种现有配准处理，在图1中示出了表示结肠的管状结构的两个扫描图像的示意性图示。该图像分别表示处于俯卧和仰卧方向的结肠。中心线方法为两个管状结构确定线A1-B1和线A2-B2。基于这些线，现有的配准方法能够确定在左侧管状结构中的点C1与在右侧管状结构中的点C2相对应。

然而，现有技术不能在右手侧的管状结构中找到与左手侧结构的点D1相对应的点，而是仅仅能够确定在包含D1的圆上的所有点都映射到包含点E2的圆中的点之上。在实践中，这具有显著的缺点，如果病变位于结肠的一个扫描上的定位D1处，则反射科医师仍然需要完成检查包含点E2的整个圆的任务，以确定与定位D1处的病变相对应的病变。因而，这意味着将两次扫描结果进行关联仍然是一项耗时的操作，而且还妨碍自动进行此处理的任何尝试。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于将表示管状对象的第一和第二3D图像的数据进行关联的改进处理。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于将表示至少部分管状对象的第一和第二3D图像的数据进行关联的装置，所述装置包括：

-至少一个第一输入，用于接收第一数据，所述第一数据表示至少部分所述对象的所述第一3D图像；

-至少一个第二输入，用于接收第二数据，所述第二数据表示至少部分所述对象的所述第二3D图像；

-至少一个处理器，连接到至少一个所述第一输入和至少一个所述第二输入，用于：

(i)处理所述第一数据以提供第三数据，所述第三数据与在所述对象内表面上的多个可识别第一定位的所述第一3D图像相对应；

(ii)处理所述第二数据以提供第四数据，所述第四数据基本上对应于所述多个可识别第一定位的所述第二3D图像；

(iii)处理所述第一和第三数据以提供第五数据，所述第五数据表示所述第一3D图像中的至少一个预定第二定位相对于所述第一3D图像中的至少一个所述可识别第一定位的位置；以及

(iv)处理所述第二、第四和第五数据来提供第六数据以识别在所述第二3D图像中相应的第三定位，其中所述第三定义基本上对应于所述第一图像中的所述或者每个所述预定第二位置，而所述第六数据基本上对应于由所述第五数据表示的所述或者每个所述相关定位。

这提供的优点在于，使得能够通过使用管状对象壁上的参考点来在第一和第二3D图像之间进行准确关联，其提供了比对象中轴上的参考点更为准确的、在两个3D图像之间的关联。在管状对象为结肠的特定情况下，这提供的优点在于，反射科医师不需要检查在第二3D图像中的环形带以定位与第一3D图像中的点相对应的位置。

本装置可以进一步包括至少一个比较器装置，用于将表示至少一个所述预定第二定位的所述第一数据与表示与所述或者每个所述第二定位相对应的相应所述第三定位的所述第二数据进行比较。

至少一个所述处理器可适于分别识别所述第一数据和所述第二数据，其中所述第一数据表示形状指数在预定范围以内的的所述内壁的特征，所述第二数据表示形状指数在预定范围以内的所述内壁的特征。

这提供的优点在于，使得能够自动识别管状对象的不规则形状部分以提供参考点。