医用图像处理方法技术

本发明专利技术涉及一种医用图像处理方法，所述的方法是通过数字减影血管造影机的后处理工作站对核磁共振成像系统采集的患者病灶区域的三维快速自旋回波成像的图像以及数字减影血管造影机采集的血管图像进行重建、反色、切割、3D-3D融合以及3D-2D配准，以便将三维血管图叠加在实时透视图像上，来实现对闭塞血管的神经介入手术进行实时影像学引导，利用本发明专利技术的方法可以将血管闭塞段的近端及远端同时显影，使医生清楚的了解病灶区域的情况，便于医生操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种医用图像处理方法，具体涉及一种利用三维核磁共振图像与平板CT数字减影血管造影图像相融合的技术来实现对闭塞血管的神经介入手术进行实时影像学引导的医用图像处理方法。
技术介绍
目前在神经介入领域，对于患有脑血管疾病的病人，主要通过影像学的方法如核磁共振(MRI)，数字减影血管造影(DSA)等直接显示病人脑血管的形态，为脑血管结构的异常提供临床依据。MRI成像是基于生物磁自旋，利用人体内的共振信号，经计算机放大的成像技术。基本原理是对原子核自旋的射频激发以及对随后弛豫过程中的射频信号的采集和处理。MRI的密度分辨率高，可以产生脑部的高清晰度结构或功能图像，以实现对大脑中各病灶区的精确定位和评估。临床上，MRI也常被用于脑血管成像，若采用不同扫描技术，可显示血管不同时相的影像，如颅内血管的狭窄或闭塞、脑内动静脉畸形及其供血动脉和引流静脉、颅内动脉瘤的大小及血流情况等。如利用三维时间飞越法磁共振血管成像(3D TOF MRA)可在三维空间直观的显示复杂血管的走形及病灶位置。然而，3D TOF MRA对血流速度敏感，不能用于具有严重狭窄和流速较低的血管。除此之外，对于怀疑脑血管狭窄或闭塞的病人，可利用特定的MRI序列如三维快速自旋回波成像技术提供的矢状面、冠状面以及横断面图像来明确诊断斑块形成与位置。上述技术是利用断层图像的三个观察面来确定血管内的斑块位置，但是在手术中是基于二维DSA的观察来进行的，因此，这项技术无法提供直观的术中导引。DSA是数字减影血管造影(Digital subtraction angiography)的简称，即血管造影的影像通过数字化处理，把不需要的组织影像删除掉，只保留血管影像，便于医生诊治，这种技术就叫做数字减影技术。其特点是图像清晰，分辨率高，对观察血管病变，血管狭窄的定位测量，诊断及介入治疗提供真实的立体图像，为各种介入治疗提供必备条件。主要适用于全身血管性疾病及肿瘤的检查、治疗。DSA实现了在介入手术室内实时的采集病人二维或三维血管影像，其原理是利用连续的两次采集：蒙片相与采集相，减影骨骼和软组织影像，仅留下血管造影影像，使血管结构更清晰。二维的DSA技术被视为诊断脑血管病变的金标准。利用此技术可以在术中实时的了解血管的走向、形态和血管狭窄的部位、程度，为神经介入手术提供了引导。随之发展起来的三维DSA技术是根据平板CT旋转，投影产生的一个序列图像进行反投影重建生成三维血管影像。此技术可帮助明确血管之间三维空间关系及确定最佳手术角度。然而，由于血管内斑块的形成降低了血流速度并阻碍了造影剂的流动，对于带有闭塞段的血管，基于现有的成像技术，无法在介入手术室中实现对闭塞段近端及远端同时显影并术中导引。因此，将导丝顺利通过斑块及随后确定导丝的走向在极大程度上依靠的是术者的临床经验，不利于神经介入手术的普及和推广。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用三维核磁共振图像与平板CT数字减影血管造影图像相融合的技术来实现对闭塞血管的神经介入手术进行实时影像学引导的医用图像处理方法，利用本专利技术的方法可以将血管闭塞段的近端及远端同时显影，使医生清楚的了解病灶区域的情况，便于医生操作。本专利技术的目的是通过以下的技术方案来实现的：一种医用图像处理方法，包括如下步骤：1)利用核磁共振成像系统采集患者病灶区域的三维快速自旋回波序列，并以医学数字成像和通信(DICOM)格式导出；2)将所述核磁共振成像系统采集的数据导入数字减影血管造影机的后处理工作站，以多平面重组图像(MPR)及容积再现技术(VRT)图像显示，图像中血管呈低信号，斑块呈高信号，观察多平面重组图像，找到斑块，将鼠标放到斑块位置，将多平面重组图像(MPR)与容积再现技术(VRT)图像相关联，在容积再现技术图像中确定斑块位置；3)根据所述斑块位置对所述容积再现技术图像进行反色处理，然后利用所述数字减影血管造影机的后处理工作站的切割模块对经反色处理过的图像进行切割处理，直至只显示血管斑块的近端与远端血管；4)对患者的目标动脉注射造影剂，利用数字减影血管造影机采集患者病灶区域的数字减影血管造影图像，并利用所述数字减影血管造影机的后处理工作站的重建模块对所述数字减影血管造影机采集的血管图像进行重建，用所述后处理工作站的显示模块显示重建后的血管图像，再用所述后处理工作站的切割模块切割掉多余组织及血管；5)通过所述数字减影血管造影机的后处理工作站的融合模块将步骤4获得的三维图像与步骤3获得的三维图像进行3D-3D配准、融合，融合后的图像以三维图像显示，所述的三维图像包括在斑块近端与远端的血管以及数字减影血管造影图像生成的血管树；6)利用所述数字减影血管造影机的后处理工作站的配准模块将融合后的三维图像与实时透视图像进行3D-2D配准，以便将三维血管图叠加在实时透视图像上，从而为医生操作提供精确的引导。本专利技术的目的通过以下优选的技术方案来进一步实现：优选的，所述的三维快速自旋回波为T2加权三维快速自旋回波(T2weighted turbo spin echo，TSE)。优选的，所述的反色处理是通过手动调节所述容积再现技术图像的窗宽、窗位来进行的。优选的，所述的反色处理是直接在所述容积再现技术图像的直方图(histogram)上手动调节窗宽、窗位来进行的。优选的，所述的配准模块为三维导航(syngo iPilot)模块。同现有技术相比本专利技术的突出特点和实质性进步如下：本专利技术创造性地利用各种图像处理方法将核磁共振(MRI)图像与数字减影血管造影(DSA)图像相融合，获得可以清晰地显示血管闭塞段的近端及远端的图像，并将融合后的三维图像与实时透视图像进行3D-2D配准，以便将三维血管图叠加在实时透视图像上，从而使医生清楚的了解病灶区域的情况，为医生操作提供精确的引导，使更多的医生能够完成复杂的手术。附图说明图1为本专利技术所述的医用图像处理方法的流程示意图。图2示出了由数字减影血管造影机的后处理工作站处理过的核磁图像，显示了带有斑块的血管段(基底动脉)。图3示出了由数字减影血管造影机的后处理工作站重建后的血管(右侧椎动脉)图像，该图像无法显示带有斑块的血管段。图4示出了本专利技术通过后处理工作站的融合模块将三维图像进行3D-3D配准、融合的示意图，其中图4a-4c为三维融合过程(a-c对应以多平面投影图像(MPR)显示的三个观察层面：矢状面，冠状面，横断面)，图中白色(中部白色区域)显示的图像为核本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种医用图像处理方法，其特征在于，包括如下步骤：1)利用核磁共振成像系统采集患者病灶区域的三维快速自旋回波序列，并以医学数字成像和通信格式导出；2)将所述核磁共振成像系统采集的数据导入数字减影血管造影机的后处理工作站，以多平面重组图像及容积再现技术图像显示，图像中血管呈低信号，斑块呈高信号，观察多平面重组图像，找到斑块，将鼠标放到斑块位置，将多平面重组图像与容积再现技术图像相关联，在容积再现技术图像中确定斑块位置；3)根据所述斑块位置对所述容积再现技术图像进行反色处理，然后利用所述数字减影血管造影机的后处理工作站的切割模块对经反色处理过的图像进行切割处理，直至只显示血管斑块的近端与远端血管；4)对患者的目标动脉注射造影剂，利用数字减影血管造影机采集患者病灶区域的数字减影血管造影图像，并利用所述数字减影血管造影机的后处理工作站的重建模块对所述数字减影血管造影机采集的血管图像进行重建，用所述后处理工作站的显示模块显示重建后的血管图像，再用所述后处理工作站的切割模块切割掉多余组织及血管；5)通过所述数字减影血管造影机的后处理工作站的融合模块将步骤4)获得的三维图像与步骤3)获得的三维图像进行3D?3D配准、融合，融合后的图像以三维图像显示，所述的三维图像包括在斑块近端与远端的血管以及数字减影血管造影图像生成的血管树；6)利用所述数字减影血管造影机的后处理工作站的配准模块将融合后的三维图像与实时透视图像进行3D?2D配准，以便将三维血管图叠加在实时透视图像上，从而为医生操作提供精确的引导。...

【技术特征摘要】
1.一种医用图像处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)利用核磁共振成像系统采集患者病灶区域的三维快速自旋回波序列，并以医学
数字成像和通信格式导出；
2)将所述核磁共振成像系统采集的数据导入数字减影血管造影机的后处理工作站，
以多平面重组图像及容积再现技术图像显示，图像中血管呈低信号，斑块呈高信号，观
察多平面重组图像，找到斑块，将鼠标放到斑块位置，将多平面重组图像与容积再现技
术图像相关联，在容积再现技术图像中确定斑块位置；
3)根据所述斑块位置对所述容积再现技术图像进行反色处理，然后利用所述数字
减影血管造影机的后处理工作站的切割模块对经反色处理过的图像进行切割处理，直至
只显示血管斑块的近端与远端血管；
4)对患者的目标动脉注射造影剂，利用数字减影血管造影机采集患者病灶区域的
数字减影血管造影图像，并利用所述数字减影血管造影机的后处理工作站的重建模块对
所述数字减影血管造影机采集的血管图像进行重建，用所述后处理工作站的显示模块显
示重建后的血管图像，再用所述后处理工作站的切割模块切割掉多余组...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜卫剑，
申请(专利权)人：姜卫剑，
类型：发明
国别省市：