电解剖标测点到对应的图像数据的配准制造技术

本发明专利技术提供了一种对感兴趣体积中的结构进行识别的方法。所述方法包括以连续模式采集与所述结构相关的多个点，随后将所述点中的至少一个配准到所述结构的先前采集的成像数据集。本发明专利技术还提供了一种装置、系统以及计算机可读介质。本发明专利技术通过对标测系统进行修改，提供了对ＥＡＭ点的更快采集，以便自动且连续地记录导管尖端位置，而不需要显式导航到心内膜，也不需要在心内膜上标注基准路标。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体关于医学成像领域。更具体地，本专利技术涉及将电解剖标测 点配准到预采集的成像数据集。
技术介绍
用于心血管应用的图像引导疗法包括例如从MRI、 CT、超声或者荧光 透视成像获取的诸如3D成像数据的预采集的体积成像数据与过程中电解 剖标测(EAM)信息的整合，所述过程中电解剖标测(EAM)信息可以由 磁场、电场、或超声技术进行定位。该技术依赖于两个数据集的正确对准， 也就是所公知的配准过程。现有用于对EAM和成像数据进行配准的方法基于点到表面距离最小 化算法(例如，迭代最近点算法ICP)。这种方法要求在标测过程中对心脏 内表面的点进行特异性选择，然后对EA—M点与从成像数据集分割的腔室表 面边界进行点到表面的配准。常规用于点采集和后续点到表面配准的方案依赖于技术且耗时费力， 这是由于必须首先操作标测导管尖端以使其到达心内膜上的路标，之后， 必须在EAM数据记录中对尖端位置进行明显标注。这一单独的路标识别和 标注过程必须重复50到100次，以便为基于ICP的配准定义出具有足够细 节的心内膜表面从而使函数准确。为此，在患者研究的临床或诊断或治疗 分量开始之前，仅仅为了配准过程就必须进行15-45分钟的标测。应该认识 到，未与腔室表面接触的任何所采集的EAM点位置反过来影响用点到表面 距离最小化的配准的质量。因此，改进的点采集方法能够有利地提高灵活性，并能够节约成本和 时间
技术实现思路
因此，本专利技术优选地通过提供根据所附权利要求的方法、装置、系统 和计算机可读介质，单独地或以任意组合的方式寻求缓解、减轻或消除一 个或多个上述现有技术中的不足和缺点，并解决至少上面所提到的问题。在本专利技术的一方面，提供了一种对感兴趣体积中的结构进行识别的方 法。所述方法包括以连续模式采集与所述结构相关的多个点，随后，将至 少一个所述点配准到所述结构的先前所采集的成像数据集。在本专利技术的另一方面，提供了一种对感兴趣体积中的结构进行识别的 装置。所述装置包括以连续模式采集与所述结构相关的多个点的采集硬件， 以及随后将数据点中的每一个配准到所述结构的成像数据集的配准硬件。在本专利技术的另一方面，提供了一种包括根据本专利技术的上述方面的装置 的医学成像系统。在本专利技术的又一方面，提供了一种其上嵌有计算机程序的计算机可读 介质，所述计算机程序由计算机进行处理，以对感兴趣体积中的结构进行 识别。所述计算机程序包括以连续模式采集与所述结构相关的多个点的采 集代码段，以及将至少一个点配准到结构的先前所采集的成像数据集的配 准代码段。在本专利技术的再一方面，提供了一种对感兴趣体积中的解剖结构进行识 别的方法。所述方法包括以连续模式采集与所述解剖结构相关的多个点， 随后，将至少一个点配准到所述结构的过程前或过程后所采集的成像数据 集。本专利技术通过对标测系统进行修改，提供了更快的EAM点的采集，使得 对导管尖端位置进行自动且连续的记录，而不需要显式导航(explicit navigation)到心内膜，也不需要在心内膜上标注基准路标。附图说明本专利技术能够具有的这些和其他方面、特征和优势将从下述参照附图对 本专利技术的实施例的描述中变得明显并参照其进行阐述，在附图中-图1为示出EAM点到预采集的成像数据的常规配准的图示； 图2示出了根据实施例的连续点云(簇)采集的方法； 图3为示出根据实施例的方法的图示；图4为示出根据实施例的装置的图示；图5为示出根据实施例的装置的图示；以及图6为示出根据实施例的计算机可读介质的图示。具体实施例图1示出了 EAM点到预采集的成像数据的常规配准，其需要繁琐的导 管导航和靶标点选择，以识别心内膜上的表面点。在来自术前成像(示出 为带阴影的表面模型)的经分割的心脏表面模型上对这些EAM点进行配准 和覆盖。下列描述集中于本专利技术的应用于医学成像的实施例，具体而言为将连 续采集的电解剖标测点配准到成像数据集。然而，应该理解，本专利技术并不 局限于这一应用，而是可以应用于需要将分散的3D点云(多个点)与多态 性体积成像数据集进行快速融合的用于例如心脏恢复室、EP实验室或图像 引导外科手术室的介入性引导或诊断的任何术中过程。本专利技术提供了一种点采集方法，其中，没有对EAM数据集中的心血管 边界进行明确定义，所以不能使用传统的点到表面距离最小化(例如，ICP) 方法。即远离心脏内表面的内部点位置会反过来影响配准质量。根据图2a，在本专利技术的实施例中，提供了一种连续点云(非组织和非 靶标的点簇)采集的方法，该方法不同于图像引导标测的常规点采集。所 述方法不需要(一个或多个)导管尖端到心内膜的特定导航。所述方法提 1共了以连续方式以非门控(im-gated)或门控(其中，可以将诸如ECG信 号或者呼吸信号的时间选通信号用作触发以标记在配准过程中应该包括哪 个EAM点)模式进行记录的EAM位置(点)21的自动采集，而电生理学 家/用户用操纵具有一个或多个位置传感器元件的导管贯穿诸如心室的感 兴趣的心血管结构。通过将所述方法用于连续点云采集，在非常短的时间段中采集大量的 点。例如，如果以非门控模式采集所述点，在5分钟内可以有效地采集大 约10，000个点。由于生成的体积点云包括分散轨迹宽泛的导管尖端位置， 并对所述体积点云进行密集采样，这能够得到关于感兴趣的心血管结构的 几何形状的良好定义，从而使其足够与术前的成像数据进行配准。7在本专利技术的实施例中，提供了将连续采集的EAM点云映射到至少一个 成像数据集的方法。所述方法可以概括为两个分开的步骤，其中，第一步 骤包括至少一个成像数据集的图像处理。第二步骤包括将连续采集的点云 对准到所处理的至少一个成像数据集，或者执行连续采集的点云到所处理 的至少一个成像数据集的配准。图2b中示出了使用连续点云采集的方法的结果，所述方法将连续采集 的点映射到成像数据集，其中，将所述连续采集的点对准到过程前或过程 后所采集的成像数据集。在一个实施例中，提供了一种识别感兴趣体积中的结构的方法。所述 方法包括以连续模式采集与结构相关的多个点，并随后将所述至少一个点 配准到结构的先前采集的成像数据集。根据图3，在一个实施例中，配准包括通过分割对成像数据集进行处理 33，以在成像数据集中对感兴趣体积中的结构进行定位，从而生成构成所 述结构的经分割的表面。另外，配准包括基于经分割的表面，通过将位于 结构表面内的体素定义为非零掩模值(例如值1)，同时将结构表面外的体 素赋予零掩模值，来对3D二元掩模(binary mask)进行计算34。另外，配准包括计算35 3D距离函数或者反映从3D 二元掩模到感兴趣 的结构表面的距离的其他计算度量。步骤33-35的总体目标为从成像体积提 取3D距离测量，可以将所述测量用于下述步骤，以确定将多个点配准到成 像数据集的感兴趣体积中的结构的接近程度。配准还包括通过使用从例如过程前MR/CT和电解剖标测系统(即 ARTO)的已知坐标系定向导出的表变换而启动36对连续采集的多个点与 ik像数据集的对准。另外，配准包括对未知的配准参数进行迭代估计37， 以相对于成像数据集对多个点进行更新。例如，给定一组估计的参数值， 可以通过将变换矩阵乘以3D点坐标而执行与成像数据集相关的多个点的 空间变换。配准还包括将每个点与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对感兴趣体积中的结构进行识别的方法，包括：　－以连续模式采集与所述结构相关的多个点，以及随后　－将至少一个所述点配准到所述结构的先前采集的成像数据集。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R陈，R曼茨克，ZJ马尔察诺，V雷迪，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]