[发明专利]校正超声融合成像系统中的探头引起的变形

说明书

融合成像系统将实时超声图像与诸如由MRI或CT成像产生的参考图像的参考图像共配准并融合。在图示的实施方式中，将先前采集的CT或MRI或超声图像加载到系统中。超声系统与跟踪系统结合操作，使得可以空间地跟踪超声探头和图像。计算机化图像处理器将探头位置与由探头扫描的解剖结构的参考图像配准，并且确定探头是否表现为在对象的皮肤线的内部。如果是这种情况，则其是由于探头对对象的压缩，并且参考图像被修改以在超声探头前面在参考图像中定位皮肤线。然后可以容易地将经修改的参考图像与由探头产生的超声图像共配准并融合。

技术领域

本发明涉及医学诊断超声成像，并且尤其涉及校正探头引起的变形的超声融合成像系统。

背景技术

各种医学诊断成像系统具有不同的特性，所述不同的特性在诊断成像中起重要作用。已知磁共振成像(MRI)系统和计算机断层摄影(CT)系统用于产生身体内的组织和器官的高度分辨率图像，但是不能使其自身很好地适应高帧率实时成像。另一方面，超声成像产生更适合于实时成像的具有较低分辨率但在较高帧率处的图像。为了利用这些不同的强度，已经开发了图像融合系统，其使得能够利用超声和CT两者或者超声和MRI两者来可视化患者的解剖结构。一种常见的实施方式是在共配准中查看来自两种模态的图像，即，在公共显示中将相同解剖结构的两幅图像交叠(融合)在一起。因此，所谓的融合成像系统利用了两者模态的优点。例如，CT或MRI图像能够用于导航，而融合的超声图像使得能够实时查看组织的移动和血流。

为了产生高质量的超声图像，必须在超声探头和被扫描的患者的身体之间存在良好的声学接触。通过将耦合凝胶应用于探头和患者的皮肤并且通过超声检查者将超声探头强制地压靠于患者的皮肤而保持良好声学耦合来促进良好的声学接触。例如，当将探头抵靠软组织放置时，如腹部扫描期间的情况，探头抵靠身体的力将压迫探头与患者接触的皮肤和身体。这不是利用MRI或CT成像的情况，其中，磁场或辐射射束穿过空气并且在没有仪器的物理接触的情况下容易地穿透身体。因此，在CT和MRI图像中看到的软组织和器官是未压缩的，而在相同解剖结构的超声成像期间，相同的组织和器官可以显着地由探头压缩。结果，CT或MRI图像中的未压缩的解剖结构与超声图像中的压缩的解剖结构之间的物理差异能够使得两幅图像的共配准和融合困难。因此，期望能够校正由超声探头引起的这种压缩，使得两幅图像可以准确地融合到诊断中的解剖结构的单个显示中。

文献US2014/0193053公开了一种用于自动融合术前图像和术中图像的系统和方法。基于术中图像来变换术前图像(参考图像)。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种技术，用于当两幅图像要共配准并融合在一起时识别和校正由超声探头压力引起的软组织压缩。

本发明的另一个目的是提供一种用于识别探头压力压缩的简单且可靠的技术。

本发明的另一个目的是修改参考CT或MRI图像，使得它们可以更准确地与超声图像共配准。

本发明由权利要求定义。

根据本发明的原理，描述了一种融合成像系统，其中，实时超声图像与参考图像融合，诸如通过MRI或CT成像产生的那些。在图示的实施方式中，通过融合成像系统采集先前采集的CT或MRI或超声图像，以与实况超声图像融合。超声系统与诸如电磁(EM)跟踪系统的跟踪系统结合操作，使得可以在空间上跟踪超声探头和图像。计算机化图像处理器将探头位置与由探头扫描的解剖结构的参考图像配准，并且确定探头是否表现为在对象的表面内部。对于压靠在身体外部的外部探头，表面是皮肤线。对于内部探头，表面通常是被扫描器官的外表面。如果探头表现为在表面内部，则是由于探头对对象的压缩，并且参考图像被修改以在超声探头前面定位参考图像中的皮肤线或器官表面。然后，经修改的参考图像可以容易地与由探头产生的超声图像共配准并融合。

附图说明

在图中：

图1图示了利用EM跟踪系统和超声成像系统操作的图像融合系统。