第一阶段。针对该阶段，对象的群体中每个对象均提供 术前MR前列腺图像和术中US前列腺图像以分别形成前列腺图像的MR训练数据集和US训练 数据集。
[0046]流程70的阶段S71涵盖对术前MR前列腺图像的训练数据集123 (其可以包括术前MR 前列腺图像23(图1))，以重建如联系图1所描述的术前多区域图像的术前训练数据集141。 在实践中，可以在阶段S51期间实施任意(一种或多种)分割技术和(一种或多种)标记技术。
[0047] 流程70的阶段S71还涵盖对术中US前列腺图像的训练数据集133(其可以包括术中 US前列腺图像（图1))的手动或自动的图像分割和区域标记，以重建如结合图1所描述的术 中多区域图像的术中训练数据集142。再一次，在实践中，可以在阶段S71期间实施任意（一 种或多种)分割技术和(一种或多种)标记技术。
[0048] 流程70的阶段S72涵盖对训练多区域图像数据集141和142的训练可变形配准。在 实践中，可以在阶段S73期间实施任意(一种或多种)可变形约束技术。在阶段S72的一个实 施例中，术中训练多区域图像数据集142被空间对齐到超声前列腺模板134(超声前列腺模 板134为术中训练数据集133的平均），并然后被与术前训练多区域图像数据集141可变形地 配准。结果是训练多区域图像数据集141和142的可变形配准的训练数据集160。
[0049] 备选地，MR前列腺模板(未示出）可以被生成为MR前列腺图像的训练数据集123的 平均，并然后在对训练数据集141与142的可变形配准的执行之前被与MR前列腺图像的术中 训练数据集141空间对齐。
[0050] 模板134到训练数据集142的空间对齐可以使用刚性变换、仿射变换或非线性配准 或者这三(3)种配准的非线性组合来执行，并且对训练数据集141与142的可变形配准可以 使用基于强度的度量来执行。在训练数据集142到模板134的空间对齐之后，训练数据集142 被非线性地翘曲到针对每个对象的训练数据集142。非线性翘曲可以使用具有基于强度的 度量的B样条配准技术来执行。备选地，诸如有限元方法的另一种非线性估计技术可以被用 于将训练数据集141翘曲到针对每个对象的训练数据集142,以获得针对每个对象的前列腺 的变形场。针对变形场的公式如下：
[0052] 其中分别代表针对样本训练数据i和平均变形场，从多区域图像的非线性 配置得到的变形场。
[0053] 流程70的阶段S73涵盖对训练多区域图像数据集141和142的可变形配准的主成分 分析训练数据集160。具体地，计算平均变形162并将主成分分析(PCA)用于从在多模图像配 准的第一(模型)阶段中使用的对象的位移场推导变形模式163。
[0054] 通过对所述多个对象的变形求平均来计算平均变形162:
[0056] 其中η为数据集或样本或被成像对象的数目，并且i = l，2,…，η指数据集的指数。
[0057] PC分析被用于如下地从样本图像的位移场推导变形模式163。如果所计算的位移 场(具有三个x、y、z分量)SD1(mx3)。通过联接来自针对数据集的全部数据点的x、y、z分量，将 每个变形场重定格式为一维向量。
[0058] 如下地计算协方差矩阵Σ :
[0060] 变形本征向量的矩阵Ψ，其将协方差Σ对角化，如下地建立：
[0061] Ψ^Σ Ψ = Λ (Eq.4)
[0062] 其中，Λ = |M|nxn为具有作为其对角元素的本征值Σ的对角矩阵。
[0063] 位移场矩阵(D_)的本征向量通过以下来建立，其中，m为数据集中数据点的数目：
[0064] Φ? = ?Ψ A-172 (Eq.5)
[0065] 任意位移场都能够如下地从平均变形的线性组合加变形模式(?)的线性组合来 估计：
[0067]其中，k为变形模式的数目并且k〈〈n。
[0068]参考图6和图7,流程80表示根据本发明的实施例用于估计变形场的第二阶段。 [0069]流程80的阶段S81涵盖从前列腺图像23和33,或者备选地来自不同对象的前列腺 图像，对界标的提取。界标可以为在前列腺图像23和33两者中都可见的任意界标，例如尿道 的轮廓或前列腺表面轮廓点。每个图像中针对界标的点可以使用任意已知的点提取方法来 提取，例如基于强度的度量。提取的点的数目优选地足以针对流程70的变形模式的全部求 解本征值(或本征权重或本征系数）。
[0070] 流程80的阶段S82在前列腺图像23与33之间配准所提取的界标，以确定针对界标 点的变换矩阵。该变换矩阵将仅针对界标为准确的，并且将不补偿前列腺的身体结构内部 的各种变形模式。
[0071] 流程80的阶段S83使用所计算的变形场(其用于匹配界标点与来自在流程70中计 算的变形模型的平均变形162和本征向量1633)，以计算针对每个变形模式i(其中i = l， 2, ···，!〇的本征系数ai(3本征系数ai如下地计算。
[0072]
[0073] 其中，S对应于对界标点的集的索引。
[0074] 流程80的阶段S83涵盖通过如下利用本征值求和平均变形162和加权变形模式 163，对针对前列腺图像23和33中全部的点的变形场的估计。
[0075]
[0076] 其中，P对应于图像中全部的点。
[0077]图9图示被示为用于实施流程70(图4)和流程80(图6)的硬件/软件/固件模块111-120的网络110b。
[0078] 第一，术前图像重建器111采用如由流程70的阶段S71涵盖的并在图5中被示范性 地示出的用于将术前训练数据集123重建为术前训练数据集141的(一种或多种)技术。
[0079] 第二，术中解剖图像重建器112采用如由流程70的阶段S71涵盖的并在图5中被示 范性地示出的用于将术中训练数据集133重建为术中训练数据集142的(一种或多种)技术。
[0080] 第三，变形配准器113b采用如由流程70的阶段S72涵盖的并在图5中被示范性地示 出的用于执行对训练数据集141和142的可变形配准160的（一种或多种)技术。变形配准器 113b还采用用于将训练数据集123和133中的一个空间对齐到模板134的技术。
[0081] 第四，模板生成器115采用如由流程70的阶段S72涵盖的并在图5中被示范性地示 出的用于生成模板134组委MR前列腺模板或US前列腺模模板的(一种或多种)技术。
[0082] 第五，主成分分析器116采用如由流程70的阶段S73涵盖的并在图5中被示范性地 示出的用于生成为平均变形162和变形模式163的形式的变形模型的(一种或多种)技术。
[0083] 第六，界标提取器117采用如由流程80的阶段S81涵盖的并在图7中被示范性地示 出的用于从解剖图像23和33提取界标的(一种或多种)技术。
[0084] 第七，界标配准器118采用如由流程80的阶段S81涵盖的并在图7中被示范性地示 出的用于配准从解剖图像23和33提取的界标的(一种或多种)技术。
[0085] 第八，主成分分析求解器119采用如由流程80的阶段S82涵盖的并在图7中被示范 性地示出的用于计算针对每种变形模式的本征系数的(一种或多种)技术。
[0086]最后，变形场估计器120采用如由流程80的阶段S83涵盖的并在图7中被示范性地 示出的用于估计变形场的(一种或多种)技术。
[0087] 图9还图示用于实施流程70和80的可变形配准工作站100b。可变形配准工作站 100b在结构上配置有用于运行模块