天)的診斷影像所建立的，因此，其與病患治療時的組織病變信息基本一致，但由于病患體位發(fā)生了變化，因此各組織間的位置關(guān)系(例如子宮與膀胱的相對位置)發(fā)生了較大變化。
[0083]具體地，在本步驟中，從病患的解剖模型中獲取與所述監(jiān)控影像(二維超聲圖像)中組織的特征信息相似的診斷影像的步驟包括:
[0084]步驟11:從所述解剖模型中分離出所述監(jiān)控區(qū)域內(nèi)組織的組織三維模型。
[0085]具體地，本實施例中，步驟11包括:
[0086]步驟111:在建立所述解剖模型的圖像中勾畫出所述監(jiān)控區(qū)域內(nèi)組織的組織邊界。
[0087]其中，用于建立所述解剖模型的圖像可以為MR圖像、CT圖像、超聲圖像、超聲造影圖像、或超聲多普勒圖像。
[0088]通過上述圖像建立解剖模型的過程屬于現(xiàn)有技術(shù)，此處不進行敘述。
[0089]優(yōu)選的是，勾畫的具體步驟可以是:先通過圖像處理裝置對建立所述解剖模型的圖像中的組織進行自動分割，以初步勾畫出所述組織的組織邊界，再對所述初步勾畫出的組織邊界中勾畫不準確的位置進行手動調(diào)整，經(jīng)調(diào)整后得到的組織邊界即為所述組織的組織邊界。
[0090]在某些組織部位(例如腹部子宮位置)的診斷影像中，由于各個組織對應(yīng)的超聲/MR/CT值較接近，通過常用的三維重構(gòu)方法無法直觀的分辨出不同組織的組織邊界(例如子宮、內(nèi)膜以及肌瘤的組織邊界)，需要通過結(jié)合手動分割方式來輔助勾畫出不同組織(例如子宮和肌瘤)的組織邊界范圍，以便于后續(xù)能夠重構(gòu)出各個被勾畫組織的準確的組織三維模型。
[0091]也就是說，上述這種分割方式可以是一種半自動分割方式，所謂半自動分割是指自動分割和手動分割相結(jié)合的分割方式。
[0092]其中，如圖2、3所示，對于建立所述解剖模型的圖像中的每一層診斷影像，首先可以用鼠標(biāo)選取出感興趣組織(VO1-volume-of-1nterest,比如感興趣組織可以是子宮、肌瘤和內(nèi)膜)的矩形區(qū)域(如圖3的a視圖所示)，所述感興趣組織應(yīng)為病患治療時監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的組織；圖像處理裝置(組織分割裝置)通過組織邊界分割算法(比如Level Set分割算法，這是現(xiàn)有技術(shù))自動識別(分割)出該組織的組織邊界，為了縮短分割時間，在組織邊界上會自動產(chǎn)生多個關(guān)鍵控制點以方便快速調(diào)整組織的組織邊界(如圖3的b視圖所示)；為保證分割精度，對所述自動產(chǎn)生的組織邊界中判斷不準確的位置可以通過人工手動調(diào)整組織的組織邊界(通過調(diào)整組織邊界上的關(guān)鍵控制點的位置來實現(xiàn))，這樣只通過調(diào)整少量的關(guān)鍵控制點就可得到調(diào)整后組織的組織邊界(如圖3的c視圖所示)，整個組織邊界可以利用這些關(guān)鍵控制點，采用B樣條插值算法計算得到的。
[0093]進行分割的流程和分割效果圖具體可參見圖3。其中，圖3的a視圖中的白色虛線矩形框的框選范圍表示用戶選取的感興趣的組織區(qū)域范圍，圖3的b視圖中的紅色閉合曲線是圖像處理裝置通過組織邊界分割算法自動分割出的組織的組織邊界，圖3的c視圖中的紅色閉合曲線是通過對b視圖進行人工手動調(diào)整后的組織的組織邊界。
[0094]步驟112:挖取所述勾畫范圍內(nèi)的圖像信息，以得到組織的三維表面模型；以及提取所述勾畫范圍內(nèi)的組織紋理信息，以得到組織的三維紋理模型。
[0095]將每個層面上的感興趣組織的組織的組織邊界(即所述監(jiān)控區(qū)域內(nèi)組織的組織邊界)準確勾畫出來之后，再挖取出勾畫范圍內(nèi)的MR/CT圖像信息，并將所有MR/CT層面上勾畫的組織邊界在三維空間中通過Marching Cubes算法(這是現(xiàn)有技術(shù))進行表面重建，得到三維組織表面，從而可將勾畫范圍內(nèi)的MR/CT三維體重構(gòu)出來，并可對得到的三維組織表面設(shè)置不同顏色和透明度，以便于識別，通過上述方式可以形成三維表面模型。
[0096]由于只勾畫組織的組織邊界并不能滿足構(gòu)建本發(fā)明中導(dǎo)航用的三維模型的需求，還需將每層圖像上勾畫范圍內(nèi)的組織紋理信息提取出來。因此，同時還需將所有MR/CT層面上勾畫的組織邊界范圍內(nèi)的組織紋理信息通過光線投射(ray-casting,這是現(xiàn)有技術(shù))算法實現(xiàn)體素重建，以得到三維紋理模型。
[0097]步驟113:將所述三維表面模型和三維紋理模型組合在一起，即形成所述組織的組織三維模型。
[0098]由于監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的組織可以為一個或多個，如果監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的組織為多個，可以將多個組織的組織三維模型各自分離出來后，再分別配準各個組織三維模型的位置關(guān)系，待配準好之后，再將這幾個組織三維模型組合成為一個大的組織三維模型。當(dāng)然，也可先不分離和進行重新組合，而是將所述多個組織視為一個大組織，并構(gòu)建該大組織的三維模型，在后續(xù)的配準步驟中將監(jiān)控影像與所述大組織三維模型中的各個小的組織三維模型的診斷影像分別進行配準即可。
[0099]步驟12:從所述組織三維模型中獲取與所述監(jiān)控影像中組織的特征信息相似的診斷影像。
[0100]優(yōu)選地，步驟12包括:通過超聲監(jiān)控設(shè)備生成的模擬的超聲掃描面對所述組織三維模型進行切割；根據(jù)所述模擬的超聲掃描面所處位置和角度手動調(diào)整所述組織三維模型，以從組織三維模型中獲取與所述監(jiān)控影像中組織的特征信息相似的診斷影像。
[0101]在步驟12中，用模擬的超聲掃描面(根據(jù)超聲監(jiān)控設(shè)備的掃描位置和掃描范圍生成，如圖6中示出的用于切割組織的紅色的切割平面即為模擬的超聲掃描面，簡稱超聲掃描面)來切割組織三維模型以獲取與所述監(jiān)控影像中組織的特征信息相似的診斷影像。
[0102]具體地，是根據(jù)所述監(jiān)控影像來估計所述超聲掃描面在所述組織三維模型內(nèi)的掃描位置，再將所述超聲掃描面調(diào)整到所述組織三維模型的對應(yīng)層面位置，也就是說，通過所述超聲掃描面對所述組織三維模型進行切割以獲得對應(yīng)的診斷影像，具體是根據(jù)所述監(jiān)控影像通過手動調(diào)整所述超聲掃描面的位置和角度，從而可獲得與所述監(jiān)控影像中組織的特征信息相似的診斷影像。
[0103]優(yōu)選地，本實施例的步驟I)中，獲取病患治療時監(jiān)控區(qū)域內(nèi)組織的監(jiān)控影像具體是獲取病患治療時監(jiān)控區(qū)域內(nèi)組織的矢狀位的監(jiān)控影像和橫斷位的監(jiān)控影像，相應(yīng)地，從病患的解剖模型中獲取與所述監(jiān)控影像中組織的特征信息相似的診斷影像具體是從病患的解剖模型中獲取與所述矢狀位的監(jiān)控影像中組織的特征信息相似的矢狀位的診斷影像和獲取與所述橫斷位的監(jiān)控影像中組織的特征信息相似的橫斷位的診斷影像。
[0104]步驟2:將所述監(jiān)控影像與所述診斷影像進行配準，建立配準關(guān)系，以得到二維配準圖像。
[0105]如圖4所示，優(yōu)選地，本實施例中，將所述監(jiān)控影像與所述診斷影像進行配準以得到二維配準圖像的步驟是:將所述監(jiān)控影像與所述診斷影像分別對應(yīng)的人體空間位置調(diào)整為一致，然后根據(jù)所述矢狀位的監(jiān)控影像中人體組織的空間位置來調(diào)整其所對應(yīng)的矢狀位的診斷影像中人體組織的空間位置，通過平移和旋轉(zhuǎn)使二者中人體組織的空間位置基本重合一致以進行二者間的配準，并最終得到矢狀位的二維配準圖像；和根據(jù)所述橫斷位的監(jiān)控影像中組織的空間位置來調(diào)整其所對應(yīng)的橫斷位的診斷影像中組織的空間位置，通過平移和旋轉(zhuǎn)使二者的坐標(biāo)位置基本重合一致以進行二者間的配準，建立起配準關(guān)系，并最終得到橫斷位的二維配準圖像。所述矢狀位的二維配準圖像和橫斷位的二維配準圖像即構(gòu)成所述二維配準圖像。
[0106]可重復(fù)變換超聲掃描面的掃描位置(例如在病患的矢狀位和橫斷位之間進行重復(fù)變換)，以實現(xiàn)不同掃描方向的所述監(jiān)控影像和所述診斷影像的配準，以得到所述二維配準圖像。
[0107]其中，通過超聲探頭進行矢狀位的檢測，可以得到治療時病人實時的矢狀位的監(jiān)控影像，同時根據(jù)組織三維模型可以得到相應(yīng)的矢狀位的診斷影像，然后將兩者進行配準，即將矢狀位的監(jiān)控影像與矢狀位的診斷影像進行配準；同樣，通過超聲探頭進行橫斷位的檢測，可以得到治療時病人實時的橫斷位的監(jiān)控影像，同時根據(jù)組織三維模型可以得到相應(yīng)的橫斷位的診斷影像，然后將兩者進行配準，即將橫斷位的監(jiān)控影像與橫斷位的診斷影像進行配準，最終可以得到配準的三維模型。
[0108]也就是說，本實施例中，是根據(jù)步驟11中從解剖模型中分離出的組織三維模型和步驟2中建立的所述配準關(guān)系，得到分離組織的二維配準圖像。
[0109]具體來說，如圖5所示，該圖中顯示的需要配準的監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的組織為子宮。首先將超聲探頭中生成的超聲掃描面定位到病患的矢狀位以實時獲取病患治療時子宮矢狀位的監(jiān)控影像(如圖5的c視圖所示)同時獲取子宮矢狀位的監(jiān)控影像的空間位置，根據(jù)監(jiān)控影像及空間位置生成用于切割組織三維模型的模擬的矢狀位的超聲掃描面，用模擬的矢狀位的超聲掃描面去切割從解剖模型中挖取出的子宮的組織三維模型，得到切割出的矢狀位