像的像素或者體素的灰階分布的直方圖的數(shù)據(jù)來計算質(zhì)量值。在此情況下，函數(shù)可以是簡單平均函數(shù)或者其他非線性平均函數(shù)。
[0152]并且對于以上另選方法，執(zhí)行該方法的方式可以是由計算機執(zhí)行的軟件的形式，并且優(yōu)選地由執(zhí)行拼接和融合軟件的、并且可選地還控制成像設(shè)備的同一計算機來執(zhí)行。
[0153]作為另選，可以由能夠執(zhí)行該方法步驟的硬件架構(gòu)來代替硬件/軟件構(gòu)造。
[0154]重要的是，注意可以使用所述不同方法的組合。此外，當(dāng)考慮質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和用于它們的評估的函數(shù)的選擇時，多種不同標(biāo)準(zhǔn)可以組合，并且多種不同評估函數(shù)也可以組合，并且根據(jù)例如各個不同評估函數(shù)或者方法的數(shù)值結(jié)果的加權(quán)和，這個評估的結(jié)果被總結(jié)在最終值中。
[0155]類似地，當(dāng)考慮用于通過確定相鄰子體積的圖像的不同種類的可能相對位移的幅度來驗證配準(zhǔn)處理的方法時，各個種類的位移的測量到的幅度與對應(yīng)范圍或者閾值值的比較結(jié)果可以組合到最終全局值，其也可以通過各個種類的位移的結(jié)果的加權(quán)組合來獲得。此外，可以進行選擇使得為了將錯誤或者不可靠的配準(zhǔn)處理結(jié)果考慮在內(nèi)，不同種類的位移中的至少兩個或者多于一個應(yīng)當(dāng)示出非許可幅度，并且應(yīng)當(dāng)對該數(shù)據(jù)與根據(jù)特定度量計算的參數(shù)值的絕對值進行組合，使得針對驗證處理兩種標(biāo)準(zhǔn)被考慮在內(nèi)，即，來自許可幅度的范圍的差異，并且針對多少不同種類的位移，已經(jīng)測量到了非許可的幅度的值。
【主權(quán)項】
1.一種用于增大錐束計算機層析成像CBCT獲取中的視場FOV尺寸的方法，該方法包括以下步驟: A.選擇圖像數(shù)據(jù)獲取協(xié)議，該圖像數(shù)據(jù)獲取協(xié)議包括子獲取步驟的序列，各個子獲取步驟包括獲取分別覆蓋至少兩個相鄰的部分地交疊的解剖學(xué)區(qū)域中的一個的子體積的原始圖像數(shù)據(jù)； B.定位要被獲取的患者； C.執(zhí)行對所述患者的所述至少兩個部分地交疊的解剖學(xué)區(qū)域中的第一解剖學(xué)區(qū)域的第一子獲取步驟； D.針對所述子獲取步驟的序列的接下來的子獲取步驟來重定位所述設(shè)備； E.執(zhí)行對所述患者的至少另一個解剖學(xué)區(qū)域的至少一個接下來的子獲取步驟，該至少另一個解剖學(xué)區(qū)域與在步驟C期間已經(jīng)獲取了圖像數(shù)據(jù)的解剖學(xué)區(qū)域相鄰，并且該解剖學(xué)區(qū)域與所述至少另一個解剖學(xué)區(qū)域部分地交疊； F.從在所述子獲取步驟中的每個期間獲取的對應(yīng)的原始圖像數(shù)據(jù)開始，產(chǎn)生與覆蓋若干個解剖學(xué)區(qū)域的子體積有關(guān)的體積圖像； G.從所述子體積的所述體積圖像重構(gòu)單個全局體積圖像； 其特征在于， 通過各覆蓋所述解剖學(xué)區(qū)域中的相應(yīng)一個的所述子體積的所述體積圖像的至少一部分的圖像配準(zhǔn)技術(shù)，即拼接技術(shù)，和融合技術(shù)，來進行所述單個全局體積圖像的重構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，兩個相鄰解剖學(xué)區(qū)域的交疊區(qū)域的大小是覆蓋所述解剖學(xué)區(qū)域的子體積的大小的5-40%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的方法，其中，在用于重構(gòu)全局體積圖像的像素/體素的、與相鄰子體積有關(guān)的體積圖像的融合步驟中，與各個子體積有關(guān)的體積圖像的像素/體素的灰階維持兩個相鄰子體積的非交疊區(qū)域中的對應(yīng)子體積中的像素/體素的原始值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，在用于重構(gòu)全局體積圖像的像素/體素的、與相鄰子體積有關(guān)的體積圖像的融合步驟中，通過對所述像素/體素中的每個的各個灰階值應(yīng)用權(quán)重，而將兩個相鄰子體積的體積圖像的像素/體素的灰階組合到一起，該權(quán)重是對應(yīng)像素/體素在體積圖像中的位置的函數(shù)，并且通過對每個單個像素/體素賦予如下的灰階值來確定位于兩個相鄰子體積的交疊區(qū)域中的全局體積圖像的像素/體素的灰階，所述灰階值被確定為與所述兩個相應(yīng)子體積的交疊區(qū)域相對應(yīng)的體積圖像的所述交疊區(qū)域中的對應(yīng)像素/體素的灰階的加權(quán)平均。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項所述的方法，其中，在包括拼接步驟和融合步驟的配準(zhǔn)處理中，體積的周邊區(qū)域的子區(qū)域被排除，在所述周邊區(qū)域的子區(qū)域中噪聲最大。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項或者更多項所述的方法，其中，執(zhí)行邊界平滑步驟，該邊界平滑步驟包括從全局體積圖像切除從與子體積有關(guān)的體積圖像的拼接步驟和融合步驟得到的全局體積圖像的周邊外部切片。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中的一項或者更多項所述的方法，其中，提供兩個相鄰子體積的體積圖像的配準(zhǔn)步驟的驗證步驟，所述驗證步驟包括以下步驟: 限定所述兩個相鄰子體積的體積圖像的相對位移的種類； 設(shè)置針對所述相對位移的種類的每個的許可幅度的范圍； 測量在所述兩個相鄰子體積的體積圖像的配準(zhǔn)中進行的相對位移的各個種類的幅度； 將在配準(zhǔn)處理中進行的各個相對位移的測量到的幅度與許可幅度的對應(yīng)范圍進行比較；以及 當(dāng)所測量到的幅度中的至少一個落在許可幅度的對應(yīng)范圍之外時，產(chǎn)生告警； 可選地停止成像處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的一項或多項所述的方法，其中，提供配準(zhǔn)處理的預(yù)測步驟，所述預(yù)測步驟包括以下步驟: 限定參數(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，該參數(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)代表針對與所述子體積有關(guān)的體積圖像數(shù)據(jù)中的像素/體素的灰階分布的度量； 限定針對與體積圖像中的灰階分布相對應(yīng)的參數(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的閾值或者樣本值，對于正確進行配準(zhǔn)處理該閾值或者樣本值是許可的； 計算針對獲取的體積圖像的參數(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的值； 將體積圖像的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的計算出的值與所述閾值或者樣本值進行比較；并且 當(dāng)該計算出的值與所述閾值或者樣本值之間具有大于預(yù)定幅度的差異時，產(chǎn)生告警； 可選地停止成像處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中， 所述參數(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)能夠是以下函數(shù)中的一個或者多個:表示圖像的像素/體素的灰階的矩陣的特征值、圖像中的各個像素/體素的周圍像素/體素之間的灰階的梯度的矩陣的特征值、根據(jù)均值函數(shù)或者度量的圖像中的像素/體素的灰階的函數(shù)； 所述比較通過分類算法或者預(yù)測算法來進行，或者通過該差異的估計函數(shù)來進行，諸如最小平方函數(shù)、成本函數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中的一項或多項所述的方法，其中，在兩個隨后的子獲取步驟的每個的分別前兩個子獲取步驟之后，或者在每個子獲取步驟之后，立即進行配準(zhǔn)處理的所述驗證步驟或者所述預(yù)測步驟。
11.一種執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-10的增大層析成像獲取的視場的方法的CBCT設(shè)備，該CBCT設(shè)備包括: 射線組(4、14)，該射線組(4、14)包括以剛性方式彼此固定的X射線源(2、12)和二維X射線檢測器(3、13)，所述射線組(4、14)能夠圍繞患者繞著旋轉(zhuǎn)軸線(R)旋轉(zhuǎn)，以獲取二維放射原始圖像； 用于定位患者(8、18)的組(6、16)； 患者定位組(6、16)； 移動所述射線組(4、14)和/或所述患者定位組(6、16)的機構(gòu)，該機構(gòu)在一個子獲取步驟和隨后的子獲取步驟之間，能夠沿著所述旋轉(zhuǎn)軸線(R)平移獲取平面，和/或在由兩個笛卡爾坐標(biāo)軸X軸和Y軸限定的平面內(nèi)平移所述旋轉(zhuǎn)軸線(R)，以獲取不同的鄰近解剖學(xué)區(qū)域； 電子系統(tǒng)，其調(diào)整和同步所述設(shè)備的各個部件的功能作用； 計算機或者類似物，其允許操作員控制所述設(shè)備并且將結(jié)果可視化， 其特征在于， 通過根據(jù)與產(chǎn)生覆蓋期望的整個目標(biāo)區(qū)域的全局體積圖像所需的解剖學(xué)區(qū)域相對應(yīng)的子體積的數(shù)量和相對位置，對所述射線組(4、14)或者所述患者(8、18)進行重定位，自動進行在步驟D期間所述設(shè)備的重定位。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的CBCT設(shè)備，其中，在獲取期間所述患者(8)處于豎直位置，坐著或者站立，所述CBCT設(shè)備包括豎直可調(diào)節(jié)桿(7)和頦托，其中，在步驟D期間所述設(shè)備的重定位使得所述桿和所述頦托這兩個元件的運動在相反方向上、以在絕對值上相同速度進行，并且使得它們的運動適當(dāng)?shù)赝健?br>13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的CBCT設(shè)備，其中，所述頦托和所述桿的運動由不同的馬達致動，具體地分別由固有地以位置反饋的步進馬達和由以速度電子地反饋的異步馬達致動，同時以通過提供可調(diào)節(jié)的延遲補償不同反應(yīng)性和慣性的方式來控制這些馬達。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的CBCT設(shè)備，其中，所述患者(18)在獲取期間水平躺臥，并且在步驟D期間所述設(shè)備的重定位通過根據(jù)空間的三個軸線(21、22、23)移動患者臺子(16)來進行。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的CBCT設(shè)備，其中，在一子獲取步驟和隨后的子獲取步驟之間，所述射線組(4、14)的旋轉(zhuǎn)方向能夠改變，并且能夠是順時針或者逆時針，使得所述隨后的子獲取步驟的開始位置更接近于所述第一子獲取步驟的最終位置，并且擴展視野EV獲取過程整體上較短。
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于增大錐束計算機層析成像獲取中的視場的方法和設(shè)備。該方法包括以下步驟：A、選擇圖像數(shù)據(jù)獲取協(xié)議；B、定位患者；C、執(zhí)行第一子獲取步驟；D、重定位設(shè)備；E、執(zhí)行接下來的子獲取步驟；F、產(chǎn)生與子體積有關(guān)的體積圖像；G、重構(gòu)單個全局體積圖像，該方法的特征在于，通過圖像配準(zhǔn)技術(shù)和融合技術(shù)來進行單個全局體積圖像的重構(gòu)。該計算機層析成像CBCT設(shè)備包括：射線組；患者定位組；移動射線組和/或患者定位組的機構(gòu)；電子系統(tǒng)；計算機或者類似物，該CBCT設(shè)備的特征在于，通過對射線組或者患者進行重定位，在步驟D期間設(shè)備的重定位自動進行。
【IPC分類】A61B6-03
【公開號】CN104586417
【申請?zhí)枴緾N201410602285
【發(fā)明人】G·梅內(nèi)加茲, R·莫爾夏尼, B·里瓦爾塔, C·山德里, F·西蒙內(nèi)蒂
【申請人】塞弗拉合作社
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年10月31日
【公告號】EP2868275A1, US20150117592