[发明专利]由二维X射线图像来重建三维图像的方法

摘要

本发明涉及一种用于由通过X射线成像系统所获取的二维X射线图像来重建三维图像的方法，该方法包括下述步骤：a)通过所述X射线成像系统来接收患者的部位的一组二维X射线图像；b)通过使用具有其各自投影几何构造数据的所述二维X射线图像的至少一部分，来在所述X射线成像系统的坐标系中计算初始三维图像；c)将所述初始三维图像投影在所述二维图像的至少一部分上，并且调整所述图像的各个投影几何构造数据，所述调整包括通过使用图像到图像配准技术将所述图像与所述初始三维图像的投影进行配准；d)使用具有其各自的调整的投影几何构造数据的整组二维X射线图像来计算更新的三维图像。

主权项

1.一种用于由通过X射线成像系统所获取的二维X射线图像来重建三维图像的方法，该方法包括下述步骤：a)通过所述X射线成像系统来接收患者的部位的一组二维X射线图像，其中，校准体模包括在所述校准体模的坐标系中具有已知的三维位置的至少一个不透射线标记物，在获取该组二维X射线图像期间，所述校准体模被置于所述患者上，以使得所获取的该组二维X射线图像包括：‑至少两个二维X射线图像，该至少两个X射线图像中的每一个包括所述校准体模的至少一个可检测的不透射线标记物；以及‑至少一个二维X射线图像，在该至少一个二维X射线图像中无法自动检测到所述校准体模的不透射线标记物；a1)从该组二维X射线图像中选择参考图像，在所述参考图像中所述校准体模的至少一个不透射线标记物被自动检测到，并且确定所检测到的所述至少一个不透射线标记物在所述参考图像中的每一个中的二维位置，所有剩余图像被归类为非参考图像；a2)通过使所述校准体模的至少一个不透射线标记物的已知的三维位置与所述校准体模的至少一个不透射线标记物的相应的二维位置之间的配准最优化，来计算所述X射线成像系统的坐标系与所述校准体模的坐标系之间的最优刚性变换，以使所述至少一个不透射线标记物的已知的三维位置在每一个参考图像中的投影与至少两个不同的参考图像中相应的二维位置之间的距离最小化，其中所述至少一个不透射线标记物的相应的二维位置是通过使用所述X射线成像系统的标称投影几何构造数据在所述至少两个不同的参考图像中检测到的；a3)将所述最优刚性变换应用于所述校准体模的所述至少一个不透射线标记物的已知的三维位置，以确定所述至少一个不透射线标记物在所述X射线成像系统的所述坐标系中的相应的变换的三维位置；a4)对于所述参考图像中的每一个，根据在该参考图像中所检测到的所述至少一个不透射线标记物的二维位置和所述至少一个不透射线标记物的所述变换的三维位置来计算调整的投影几何构造数据，以使使用所述调整的投影几何构造数据对所述变换的三维位置的投影与相应的至少一个不透射线标记物的二维位置最优地适配；a5)计算重建能力标准，该重建能力标准表征了仅由所述参考图像来重建具有足够好质量的三维图像的能力；b)通过使用具有其各自投影几何构造数据的该组二维X射线图像的至少一部分，来在所述X射线成像系统的坐标系中计算初始三维图像；该初始三维图像的计算的实现方式如下：‑如果在步骤a5)中所计算的重建能力标准被满足，则通过使用具有其各自的调整的投影几何构造数据的参考图像来实现该初始三维图像的计算；或‑如果在步骤a5)中所计算的重建能力标准没有被满足，则通过使用具有其各自的调整的投影几何构造数据的所述参考图像以及具有其各自的标称投影几何构造数据的所述非参考图像来实现该初始三维图像的计算；c)将所述初始三维图像投影在所述非参考图像上，并且通过使用图像到图像配准技术将所述初始三维图像的投影与所述非参考图像进行配准来调整所述非参考图像各自的标称投影几何构造数据；d)使用具有其各自的调整的投影几何构造数据的整组二维X射线图像来计算更新的三维图像。