多模態(tài)成像系統(tǒng)配準(zhǔn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，尤其涉及一種多模態(tài)成像系統(tǒng)配準(zhǔn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描(Positron Emiss1n Tomography, PET)是一種利用向生物體內(nèi)部注入正電子放射性同位素標(biāo)記的化合物，而在體外測(cè)量它們的空間分布和時(shí)間特性的三維成像無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，具有靈敏度高、準(zhǔn)確性好、定位準(zhǔn)確的特點(diǎn)。
[0003]電子計(jì)算機(jī)X 射線斷層掃描技術(shù)(electronic computer X-ray tomographytechnique, CT)是一種X線束對(duì)人體的某一部分進(jìn)行掃描的成像技術(shù)。當(dāng)X線攝像人體組織時(shí)，部分射線被組織吸收、部分射線穿過(guò)人體被檢測(cè)器官吸收、產(chǎn)生信號(hào)。
[0004]除了 PET、CT之外，現(xiàn)代醫(yī)療器械領(lǐng)域還包括其他多種成像技術(shù)，例如:磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI )、單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像(Single-PhotonEmiss1n Computed Tomography, SPECT)等。多種成像技術(shù)提供了多種模態(tài)的醫(yī)學(xué)圖像。將多種模態(tài)的醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行融合可以獲得更豐富的診斷信息。
[0005]以PET/CT為例，PET可以提供病灶詳盡的功能與代謝等分子信息，而CT提供病灶的精確解剖定位，一次顯像可獲得全身各方位的斷層圖像，具有靈敏、準(zhǔn)確、特異及定位精確等特點(diǎn)。
[0006]對(duì)于多模態(tài)成像而言，圖像配準(zhǔn)是非常重要的步驟之一。不同模態(tài)圖像的配準(zhǔn)是指對(duì)一副圖像進(jìn)行一定的幾何變換而映射到另一幅圖像中，使得兩幅圖像中的相關(guān)點(diǎn)達(dá)到空間上的一致，以便于更準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)不同模態(tài)圖像信息的匹配。
[0007]目前的PET國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(NEMA，IEC)是單獨(dú)PET的標(biāo)準(zhǔn)而不是PET/CT (多模態(tài)態(tài)成像系統(tǒng))的標(biāo)準(zhǔn)，不包含PET/CT配準(zhǔn)的問(wèn)題。中國(guó)的核醫(yī)學(xué)國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)吸取了一些經(jīng)驗(yàn)，提出使用NEMA Image Quality Phantom的成像來(lái)測(cè)量PET/CT的對(duì)準(zhǔn)。該方法使用PET-CT掃描系統(tǒng)依次對(duì)裝有放射性溶液的小球進(jìn)行CT掃描、PET掃描獲得含裝有放射性溶液的小球圖像信息的CT圖像與PET圖像，進(jìn)而通過(guò)裝有放射性溶液的小球圖像信息在CT圖像中的相對(duì)位置與在PET圖像中的相對(duì)位置來(lái)進(jìn)行PET-CT系統(tǒng)配準(zhǔn)。然而在該方法中確定裝有放射性溶液的小球在CT圖像中的相對(duì)位置是通過(guò)操作人員鼠標(biāo)點(diǎn)擊來(lái)確定裝有放射性溶液的小球的中心的，進(jìn)而獲得裝有放射性溶液的小球在CT圖像與PET圖像中的相對(duì)位置，并根據(jù)該相對(duì)位置來(lái)進(jìn)行PET-CT系統(tǒng)配準(zhǔn)，因使用的裝有放射性溶液的小球的直徑比較大，且通過(guò)操作人員點(diǎn)擊確定裝有放射性溶液的小球中心會(huì)存在較大的誤差，所述誤差會(huì)進(jìn)一步帶入到對(duì)配準(zhǔn)精度的測(cè)量上，從而導(dǎo)致測(cè)量值誤差太大而失去意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種多模態(tài)成像系統(tǒng)配準(zhǔn)方法，以提高系統(tǒng)配準(zhǔn)精度。
[0009]為了解決所述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種多模態(tài)成像系統(tǒng)配準(zhǔn)方法，所述多模態(tài)成像系統(tǒng)包括第一成像系統(tǒng)與第二成像系統(tǒng)，包括:提供用于第一成像系統(tǒng)的造影劑以及用于第二成像系統(tǒng)的示蹤劑；將所述造影劑和所述示蹤劑進(jìn)行混合，形成點(diǎn)源；對(duì)所述點(diǎn)源進(jìn)行多模態(tài)成像系統(tǒng)掃描獲得第一圖像與第二圖像；根據(jù)所述點(diǎn)源在所述第一圖像中的位置信息以及所述點(diǎn)源在所述第二圖像中的位置信息，進(jìn)行第一成像系統(tǒng)和第二成像系統(tǒng)配準(zhǔn)。
[0010]可選地，所述第一成像系統(tǒng)為CT成像系統(tǒng)，所述第一成像系統(tǒng)的造影劑為CT成像系統(tǒng)用造影劑，所述第一圖像為CT圖像；所述第二成像系統(tǒng)為PET成像系統(tǒng)或SPECT成像系統(tǒng)，所述第二成像系統(tǒng)的示蹤劑為PET或SPECT成像系統(tǒng)用示蹤劑，所述第二圖像為PET圖像或SPECT圖像。
[0011]可選地，所述第一圖像是通過(guò)對(duì)點(diǎn)源進(jìn)行第一成像系統(tǒng)掃描獲得的，所述第二圖像是通過(guò)對(duì)點(diǎn)源進(jìn)行第二成像系統(tǒng)掃描獲得的。
[0012]可選地，對(duì)所述點(diǎn)源進(jìn)行多模態(tài)成像系統(tǒng)掃描獲得第一圖像與第二圖像的步驟包括:對(duì)所述點(diǎn)源進(jìn)行多模態(tài)成像系統(tǒng)掃描獲得含點(diǎn)源信息的融合圖像，調(diào)整融合圖像中CT權(quán)重獲得所述第一圖像和第二圖像。
[0013]可選地，所述第一圖像是通過(guò)將融合圖像中的CT權(quán)重調(diào)至100獲得的，所述第二圖像是通過(guò)將融合圖像中的CT權(quán)重調(diào)整至O獲得的。
[0014]可選地，所述CT成像系統(tǒng)用造影劑為碘佛醇、泛影酸鹽、異泛影酸鹽、碘海醇、碘異肽醇、碘普羅胺或碘維索；所述PET成像系統(tǒng)用示蹤劑為氟18標(biāo)記、碳11標(biāo)記、氮13標(biāo)記或氧15標(biāo)記；所述SPECT成像系統(tǒng)用示蹤劑為锝99m單光子示蹤劑。
[0015]可選地，形成點(diǎn)源的步驟包括:提供容器；在所述容器中加入示蹤劑和造影劑進(jìn)行混合，存儲(chǔ)有混合后示蹤劑和造影劑的容器形成所述點(diǎn)源。
[0016]可選地，所述點(diǎn)源的橫截面尺寸在0.1?1cm的范圍內(nèi)。
[0017]可選地，所述點(diǎn)源的數(shù)量為單個(gè)或多個(gè)。
[0018]可選地，根據(jù)所述點(diǎn)源在所述第一圖像中的位置信息以及所述點(diǎn)源在所述第二圖像中的位置信息，進(jìn)行第一成像系統(tǒng)和第二成像系統(tǒng)配準(zhǔn)的步驟包括:采用自動(dòng)化算法獲得所述點(diǎn)源在所述第一圖像中的位置信息以及所述點(diǎn)源在所述第二圖像中的位置信息。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0020]通過(guò)將所述示蹤劑和所述造影劑進(jìn)行混合，形成點(diǎn)源，再根據(jù)點(diǎn)源形成的圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，由于點(diǎn)源可以形成容易分辨的點(diǎn)成像，因此尋找圖像中點(diǎn)成像的中心較為容易且誤差較小，從而可以提高系統(tǒng)配準(zhǔn)精度。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明多模態(tài)成像系統(tǒng)配準(zhǔn)方法一實(shí)施方式的流程示意圖；
[0022]圖2是圖1中步驟S2 —實(shí)施例的示意圖；
[0023]圖3是按照本發(fā)明方法對(duì)點(diǎn)源進(jìn)行PET-CT掃描后獲得的PET-CT融合圖像。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0025]如【背景技術(shù)】所述，現(xiàn)有技術(shù)的圖像配準(zhǔn)方法中，由于所采用的特征小球比較大，難以找到特征小球的中心點(diǎn)，造成配準(zhǔn)精度較低的問(wèn)題。
[0026]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種多模態(tài)成像系統(tǒng)配準(zhǔn)方法，所述多模態(tài)成像系統(tǒng)可以是PET-CT成像系統(tǒng)(包括PET成像系統(tǒng)和CT成像系統(tǒng))或SPECT-CT成像系統(tǒng)(包括SPECT成像系統(tǒng)和CT成像系統(tǒng))。
[0027]參考圖1，示出了本發(fā)明多模態(tài)成像系統(tǒng)配準(zhǔn)方法一實(shí)施方式的流程示意圖。所述多模態(tài)成像系統(tǒng)包括第一成像系統(tǒng)與第二成像系統(tǒng)，所述多模態(tài)成像系統(tǒng)配準(zhǔn)方法大致包括以下步驟:
[0028]步驟SI，提供用于第一成像系統(tǒng)的造影劑以及用于第二成像系統(tǒng)的示蹤劑；
[0029]步驟S2，將所述造影劑和所述示蹤劑進(jìn)行混合，形成點(diǎn)源；
[0030]步驟S3，對(duì)所述點(diǎn)源進(jìn)行多模態(tài)成像系統(tǒng)掃描獲得第一圖像與第二圖像；
[0031]步驟S4，根據(jù)所述點(diǎn)源在所述第一圖像中的位置信息以及所述點(diǎn)源在所述第二圖像中的位置信息，進(jìn)行第一成像系統(tǒng)和第二成像系統(tǒng)配準(zhǔn)。
[0032]本實(shí)施方式中，通過(guò)將所述造影劑和所述示蹤劑進(jìn)行混合，形成點(diǎn)源，再根據(jù)點(diǎn)源形成的圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，由于點(diǎn)源可以形成容易分辨的點(diǎn)成像(即形成點(diǎn)狀圖案)，因此尋找圖像中點(diǎn)成像的中心較為容易且誤差較小，從而可以提高系統(tǒng)配準(zhǔn)精度。
[0033]具體地，所述造影劑和所述示蹤劑的體積比可以是1:4或其他比例關(guān)系，本發(fā)明對(duì)造影劑和示蹤劑的體積比比例不作限制。
[0034]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做詳細(xì)說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例以PET-CT為例進(jìn)行說(shuō)明，不應(yīng)以此限制本發(fā)明。所述第一成像系統(tǒng)為CT成像系統(tǒng)，第二成像系統(tǒng)為PET成像系統(tǒng)，所述第一圖像為CT圖像，第二圖像為PET圖像。
[0035]執(zhí)行步驟SI，提供CT成像系統(tǒng)用造影劑(即CT造影劑)以及PET成像系統(tǒng)用示蹤劑(即PET示蹤劑)。此處所述CT造影劑和PET示蹤劑均為液體狀材料，液體狀材料受容器形狀影響，可以較為方便地形成點(diǎn)源。
[0036]具體地，所述CT造影劑可以采用碘佛醇、泛影酸鹽、異泛影酸鹽、碘海醇、碘異肽醇、碘普羅胺或碘維索等CT造影劑。
[0037]所述PET示蹤劑可以采用氟18標(biāo)記、碳11標(biāo)記、氮13標(biāo)記或氧15標(biāo)記等的示蹤劑。
[0038]執(zhí)行步驟S2，將所述CT造影劑和PET示蹤劑進(jìn)行混合，形成點(diǎn)源。
[0039]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的點(diǎn)源用于在成像時(shí)在圖像上形成點(diǎn)狀圖案，也就是說(shuō)，本發(fā)明對(duì)點(diǎn)源本身的形狀不作限制，只要所述點(diǎn)源在成像時(shí)形成的圖案為點(diǎn)狀圖案即可。
[0040]此外，點(diǎn)源形成的點(diǎn)狀圖案的尺寸遠(yuǎn)小于人體成像的尺寸，從圖像上看可以看作點(diǎn)狀圖案即可以達(dá)到提高精度的作用，因此，本發(fā)明對(duì)點(diǎn)源本身的具體尺寸也不作限制。
[0041]具體地,如圖2所示,示意出了步驟S2 —實(shí)施例的示意圖。本實(shí)施例形成點(diǎn)源的步驟包括:
[0042]步驟S21，提供容器，用于容納所述CT造影劑和所述PET示蹤劑，以構(gòu)成點(diǎn)源。
[0043]本實(shí)施例中，所述容器為輸液管100,采用輸液管100作為容器的原因是:一方面輸液管100的橫截面尺寸較小，另一方面可以通過(guò)注射器將CT造影劑和PET示蹤劑注射到輸液管100中實(shí)現(xiàn)混合，較為便利。
[0044]如圖2示意的