[发明专利]一种脑区影像配准的方法与系统

说明书

本发明公开了一种脑区影像配准的方法和系统，所述脑区影像配准的方法为：获取患者的同一模态下的多个三维脑区图像，包括注入造影剂之前和注入造影剂之后的多个不同时间点的序列图像，分别任意选取一张注入造影剂之前和注入造影剂之后的三维脑区图像作为第一脑区图像O与第二脑区图像I，基于第一脑区图像O对第二脑区图像I进行强度配准，得到第三脑区图像M，对第三脑区图像M进行几何形变配准，得到配准后的脑区图像。本发明能够有效避免在检查过程中不同时间点的图像产生误对齐的情况，提高医学诊断的水平。并且，本发明对不同时间点的图像先进行强度配准，再进行几何形变配准，使得脑区影像配准的准确率更高。

技术领域

本发明属于医学图像处理技术领域，尤其涉及一种脑区影像配准的方法与系统。

背景技术

在做医学图像分析时，经常要将同一患者几幅图像放在一起分析，从而得到该患者的多方面的综合信息，提高医学诊断和治疗的水平。对几幅不同的图像作定量分析，首先要解决这几幅图像的严格对齐问题，这就是图像的配准。医学图像配准是指对于一幅医学图像寻求一种或一系列空间变换，使它与另一幅医学图像上的对应点达到空间上的一致。这种一致是指人体上的同一解剖点在两张匹配图像上有相同的空间位置。配准的结果应使两幅图像上所有的解剖点，或至少是所有具有诊断意义的点及手术感兴趣的点都达到匹配。

在检查过程中，由于病人的移动以及呼吸运动产生的不同时间点的图像中在核查中会产生误对齐，从而得到错误的异常区域，导致病情的误诊。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种脑区影像配准的方法，包括以下步骤：

步骤S101、获取患者的同一模态下的多个三维脑区图像，所述多个三维脑区图像包括注入造影剂之前和注入造影剂之后的多个不同时间点的序列图像；

步骤S103、以注入造影剂的时间点为界线，在该时间点之前选取任意一张三维脑区图像，标记为第一脑区图像O，和在该时间点之后任意选取一张三维脑区图像，标记为第二脑区图像I；

步骤S105、以所述第一脑区图像O作为基准图像，所述第二脑区图像I作为待配准图像，对所述待配准图像进行强度配准，得到第三脑区图像M；

步骤S107、对所述第三脑区图像M进行几何形变配准，得到配准后的脑区图像。

优选的，在使用造影剂之前需对患者进行碘过敏试验。

优选的，所述步骤S105中采用如下步骤进行强度配准：

使用模型I(p)＝f(O(p))+∈对所述第二脑区图像I进行强度匹配，p为像素点，使得所述第二脑区图像I具有与第一脑区图像O相同的强度特征，f为待求的强度转换函数，∈是随时间变换的噪声。

优选的，采用最小二乘法得到所述强度转换函数f的最优解。

优选的，所述步骤S105还包括：

基于所述强度转换函数f的最优解，对所述第二脑区图像I进行强度配准，得到第三脑区图像M。

优选的，所述步骤S107几何形变配准算法的公式为：

其中，V表示形变，M和O为所述第三脑区图像M和第一脑区图像O中相应点的强度，▽表示相应点的梯度。

优选的，所述步骤S107采用高斯核的正则化策略优化算法。

另一方面，本发明提供一种脑区影像配准的系统，包括图像获取模块、图像选择模块、强度配准模块以及几何形变配准模块；

所述图像获取模块用于获取患者的同一模态下的多个三维脑区图像，包括注入造影剂之前和注入造影剂之后的多个不同时间点的序列图像；