[发明专利]用于确定放射摄影图像的图像质量的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像质量分析、确定和评价的领域。具体地，本发明涉及用于确定放射摄影图像的图像质量的设备和方法。

背景技术

US 6516046 B1描述了一种用于对针对放射治疗或放射外科手术的患者进行确切定位的方法，所述方法包括以下步骤：相对于线性加速器对所述患者进行预定位；产生在辐射处置目标附近的所述患者的或身体部分中的一个身体部分的至少一幅X射线图像；将所述X射线图像进行映射；并且基于所述图像中的特异性界标来检测位置误差。

US 2003/0081734 A1描述了一种用于数字放射摄影的低剂量暴露辅助定位系统，提供了用于通过使用低剂量暴露辅助定位来改善对患者的成像的系统和方法，所述患者被定位在X射线系统中，并且然后利用低剂量预击发进行成像，以验证患者的定位。如果患者的定位是可接受的，则利用完全剂量X射线暴露对患者进行成像。

US 2014/0185740 A1描述了一种用于跟踪图像的自动扫描和定位装置，所述装置包括：接收器件，其用于接收通过跟踪扫描获得的对象的跟踪图像；核查和确定器件，其用于根据被包含在所述跟踪图像中的多个信息来自动地核查所述跟踪图像中的至少一个位置，并且基于所述至少一个位置来自动地确定扫描范围。

在数字X射线放射摄影的许多领域中，不正确或不恰当的患者定位导致图像质量不佳，患者定位对记录的图像的质量具有很大影响。

定位误差是在X射线采集中最频繁观察到的误差之一。定位误差可以使放射摄影的诊断价值劣化，例如，因错位误差导致的肺组织异常与肩胛骨重叠，并且因此造成该异常被忽略。定位误差也可以妨碍期望的诊断，例如，目标器官不是完全可见的(例如，缺少肺部、缺少肺部顶点)或者目标器官是从有缺陷的角度采集的(例如，针对矫形问题)。

在这样的情况下，不得不重复进行X射线采集。不能非常一致地遵循预定义标准的采集中的强变化性也被陈述为在我们的调查研究中的肺结核领域中的图像采集的主要问题。因此，对定位标准的严谨遵循对于X射线图像的价值是重要因素。

发明内容

存在对用于图像质量分析的改进的系统和方法的需要。

这些需要通过独立权利要求的主题来满足这些需。其他示范性实施例根据从属权利要求和以下描述是明显的。

本发明的一方面涉及一种用于确定放射摄影图像的图像质量的设备，所述设备包括：采集模块，其被配置为采集所述放射摄影图像；分割模块，其被配置为将所采集的放射摄影图像上的胸骨结构分割成经分割的胸骨结构轮廓并将所采集的放射摄影图像上的组织结构分割成经分割的组织结构轮廓；以及质量确定模块，其被配置为基于所述经分割的胸骨结构轮廓的第一位置与所述经分割的组织结构轮廓的第二位置的比较来确定针对所采集的放射摄影图像的图像质量系数。

换言之，本发明涉及诊断X射线放射摄影或胸部放射摄影。当采集胸部放射摄影时，患者定位误差是图像质量不足的普遍过程。定位误差可以使放射摄影的诊断价值劣化。

由本发明所使用的术语“图像质量”可以涉及测量感知到的图像劣化(通常，与理想或完美的图像相比)的图像特性。成像系统可以引入信号中的变形或伪影中的一些量，因此，质量评价是重要的问题。

本发明有利地提出根据记录的放射摄影图像来自动地确定患者定位的质量。例如，分割图像上可见的胸骨和两个肺野。通过使用经分割的胸骨的几何性质，能够提供图像质量量度。

可以提供自动分割算法，所述自动分割算法将肺野、锁骨和肋骨进行分割。另外，也可以提供肩胛骨的分割。一旦分割出骨骼，则能够执行自动测量。例如，可以测试肩胛骨轮廓是否与肺野轮廓相交，指示肩胛骨的不合适的定位。另外，例如，测量顶点到锁骨的距离，作为直接的质量指示物。

另外，本发明可以有利地提供能够基于经分割的肋骨结构使用三维胸部模型来确定关于例如图像记录装置中的光轴的患者旋转。

本发明的有利地允许恰当的患者定位。本发明提出了一种确定患者位置的自动方法。所述方法根据胸骨和肺野的自动分割导出定位质量量度。该量度支持用于患者定位的质量保证。

本发明有利地允许在采集胸部X射线图像中改善患者定位。

根据本发明，定位误差也可以包括因错误位置或从有缺陷的角度(例如，在预定义和恰当角度范围之外)采集图像导致的目标器官不完全可见。这有利地允许使定位误差最小化。