计算机断层摄影系统的制作方法_2

文档序号:8490763阅读:来源:国知局
径。所述图像融合单元然后优选地适于从所述三维CT图像提取二维CT图像,所述二维CT图像与所述光学图像融合,即所述图像融合单元优选地适于不将整个生成的三维CT图像与所述光学图像进行融合,而是将所述三维CT图像的部分一一即所提取的二维CT图像一一与所述光学图像进行融合。所提取的二维CT图像优选地对应于所述对象内的平面,所述平面完全地或部分地包含所提供的路径。例如,所提取的二维CT图像对应于包含在所述对象内的所述目标区域处的所提供的路径的至少部分的平面。
[0019]在实施例中,光学标记物被布置为与所述可移动支撑元件具有固定的关系,其中,所述光学图像采集单元适于当所述对象在所述CT成像区域中时采集所述光学标记物的第一距离测量光学图像,并且当所述对象在所述外部区域中时采集所述光学标记物的第二距离测量光学图像,其中,所述CT系统还包括用于确定所述移动距离的移动距离确定单元,其中,所述移动距离确定单元适于检测所述光学标记物在所述第一距离测量光学图像和所述第二距离来测量光学图像中的位置,并基于所检测的位置来确定所述移动距离。因此,在该实施例中,不必提前知晓所述移动距离或由所述支撑元件提供所述移动距离。与所述对象一起的所述支撑元件能够如期望地移动,而不需要所述支撑元件确切知晓所述移动距离,因为能够通过使用被布置为与所述支撑元件具有固定关的系的所述光学标记物,来确定所述移动距离。然而,在另一实施例中,所述移动距离也可以是预先定义的或者可以由所述支撑元件提供。所述光学标记物能够被直接附接到所述支撑元件,尤其是被附接到所述支撑元件的边缘,当所述对象被布置在所述支撑元件上时,所述边缘可能将不被所述对象覆盖。
[0020]在实施例中,光学标记物被附接到所述对象,其中,所述光学图像采集单元适于采集运动测量光学图像,所述运动测量光学图像示出在不同时间处的所述光学标记物,其中,所述CT系统还包括用于确定相对于所述可移动支撑元件的对象运动的对象运动确定单元,其中,所述对象运动确定单元适于检测所述光学标记物在所述运动测量光学图像中的所述位置,并且基于所确定的位置来确定所述对象运动。在该实施例中,所述图像融合单元可以适于基于所述CT图像、所述光学图像、所提供的路径、所提供的空间关系、所述移动距离和所确定的对象运动,来生成所述融合图像。这能够改进相对于所述光学图像示出所提供的路径的准确度,这继而能够实现所述支撑元件从所述外部区域到所述CT成像区域中或者从所述CT成像区域到所述外部区域中的移动的进一步减少,并进一步减少所施加的福射剂量。
[0021]所述光学图像采集单元优选地适于采集在所述外部区域内的所述对象的实际时间相关的实况光学图像,其中,所述图像融合单元适于基于所述CT图像、所述实际时间相关的实况光学图像、所提供的路径、所提供的空间关系和所述移动距离,来生成所述融合图像,使得所述CT图像和所述实际时间相关的实况光学图像被融合,并且所述融合图像示出所提供的路径。所述实际时间相关的实况光学图像例如能够示出要根据所提供的路径在进入位置处被定位和取向的介入器械,其中,所述用户能够实时地看到所述介入器械的所述实际位置和取向是否对应于所提供的路径。这能够使得对用户而言更加容易地根据所提供的路径对所述介入元件准确地进行定位和取向,这继而可以进一步减少所需要的所述支撑元件与所述对象一起从所述外部区域到所述CT成像区域中或者从所述CT成像区域到所述外部区域中的移动的次数,并且可以进一步减少所施加的辐射剂量。
[0022]在本发明的又一方面中,提供一种包括如权利要求1所述的CT系统和要沿由所述路径提供单元提供的路径移动的介入器械的介入系统,其中:
[0023]-所述光学图像采集单元适于在所述介入器械被置于所述对象上时,采集在所述外部区域中的所述对象的所述光学图像,使得所述光学图像也示出所述介入器械,
[0024]-所述图像融合单元适于基于所述CT图像、所述光学图像、所提供的路径、所提供的空间关系和所述移动距离,来生成融合图像,在所述融合图像中,所述CT图像和所述光学图像被融合,并且所述融合图像也示出所提供的路径和所述介入器械。
[0025]所述介入器械优选地是要沿所提供的路径被引入到人或动物中的针或导管。
[0026]在本发明的又一方面中,提供一种用于生成融合图像的融合图像生成方法,其中,所述融合图像生成方法包括:
[0027]-由计算机断层摄影图像生成单元生成在CT成像区域内的对象的CT图像,
[0028]-由路径提供单元基于所生成的CT图像,提供从所述对象的外表面上的位置到所述对象内的目标区域的路径,
[0029]-由空间关系提供单元提供所述计算机断层摄影图像生成单元的视场与所述光学图像采集单元的视场之间的空间关系,以及
[0030]-在所述对象己被从所述CT成像区域移动到所述外部区域之后,由光学图像采集单元采集在所述CT成像区域外部的外部区域内的所述对象的光学图像,
[0031]-由图像融合单元基于所述CT图像、所述光学图像、所提供的路径、所提供的空间关系和所述移动距离,来生成融合图像,在所述融合图像中,所述CT图像和所述光学图像被融合,并且所述融合图像也示出所提供的路径。
[0032]在本发明的又一方面中,提供一种融合图像生成计算机程序,所述融合图像生成计算机程序包括程序代码模块,所述程序代码模块用于当所述计算机程序在控制如权利要求I所述的CT系统上运行时,令所述CT系统执行如权利要求13所述的融合图像生成方法的步骤。
[0033]应理解,权利要求1的所述CT系统、权利要求12的所述介入系统、权利要求13的所述融合图像生成方法,以及权利要求14的所述融合图像生成计算机程序具有相似和/或相同的优选实施例,尤其如在从属权利要求中限定的。
[0034]应理解,本发明的优选实施例也能够是从属权利要求与各自的独立权利要求的任何组合。
[0035]本发明的这些及其他方面将根据下文描述的实施例变得显而易见,并将参考下文描述的实施例得到阐述。
【附图说明】
[0036]在附图中:
[0037]图1示意性且示范性地示出了包括CT系统和介入器械的介入系统的实施例在对象被布置在CT成像区域内的第一情形中的侧视图,
[0038]图2示意性且示范性地示出了图1中示出的CT系统的前视图,
[0039]图3示意性且示范性地示出了图1中示出的介入系统在对象被布置在CT成像区域外部的外部区域中的情形中的侧视图,
[0040]图4和图5示出了由CT系统生成的融合图像,
[0041]图6示意性和示范性地示出了用于校准CT系统的校准元件的实施例,以及
[0042]图7示出了示范性地图示用于生成融合图像的融合图像生成方法的实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0043]图1和图2示意性且示范性地示出了包括CT系统I的介入系统30的实施例,其中,图1示出了整个介入系统30的侧视图,并且图2仅示出CT系统I的前视图。
[0044]CT系统I包括计算机断层摄影图像生成单元4,所述计算机断层摄影图像生成单元用于生成躺在可移动支撑元件9上的对象5的CT图像。在该实施例中,对象5是患者31的胸部,并且可移动支撑元件9是可在由双箭头32指示的纵向方向中移动的患者台。计算机断层摄影图像生成单元4适于生成CT成像区域6内的胸部5的CT图像,所述CT成像区域由膛13包围。在该实施例中,计算机断层摄影图像生成单元4适于生成对象的三维CT图像。
[0045]CT系统还包括光学图像采集单元7,所述光学图像采集单元用于采集在CT成像区域6外部——即在膛13外部——的外部区域8内的胸部5的光学图像。支撑元件9适于在移动距离上,将对象5从外部区域8移动到CT成像区域6中,并从CT成像区域6移动到外部区域8中。在图1中,示出已从外部区域8移动到内部区域6中之后的对象5,而在图3中,示出已从CT成像区域6移动到外部区域8中之后的对象5,其中,图3也是介入系统30的侧视图。
[0046]图1和图3还示出连接到介入器械控制单元33的介入器械26,如导管或针。介入控制单元33能够例如适于提供要被施加在对象5内部的能量,从介入器械26接收感测信号(如温度信号、成像信号等等),以及处理这些信号以确定对象内部的性质,等等。包括CT系统1、介入器械26和介入器械控制单元33的整体系统30因此能够被视为介入系统。
[0047]CT系统I还包括具有路径提供单元10的处理单元2,所述路径提供单元用于基于所生成的CT图像提供从对象5的外表面上的进入位置到对象5内的目
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