增強超聲圖像的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于增強超聲圖像的圖像處理設備、醫學成像系統和用于增強超聲圖像的方法，以及計算機程序單元和計算機可讀介質。
【背景技術】
[0002]在諸如血管內介入的醫學檢查中，能夠使用不同類型的醫學成像，例如，出于引導目的，在熒光透視X射線成像和超聲成像下執行對二尖瓣夾的定位。X射線圖像被用于可視化諸如導管、夾子等的工具以及還有骨骼結構，而超聲成像能夠被用于可視化軟組織。WO2011/070492A1描述了超聲圖像數據與X射線圖像數據的組合。在X射線圖像中檢測超聲探頭，并且在X射線圖像之內可視化超聲探頭的采集設置。已經示出，超聲圖像允許對軟組織的可視化，對軟組織的可視化在開發微創介入領域中變得越來越重要。然而，也已經示出，提供將熒光透視圖像與超聲圖像靠近彼此要求用戶在精神上將在各自的圖像中示出的兩種不同的內容組合的注意和意識。
【發明內容】
[0003]因此，存在提供示出例如在患者的感興趣區域中的當前狀況的圖像數據的需要，其中，所述圖像數據在用戶方面要求降低的且最小的解讀和組合技能。
[0004]本發明的目的通過獨立權利要求的主題得以解決，其中，其他實施例被并入從屬權利要求。應當指出，下文描述的本發明的方面還應用于用于增強超聲圖像的圖像處理設備、醫學成像設備、用于增強超聲圖像的方法以及計算機程序單元和計算機可讀介質。
[0005]根據本發明的第一方面，提供了一種用于增強超聲圖像的圖像處理，所述圖像處理包括圖像數據輸入單元、中央處理單元以及顯示單元。所述圖像數據輸入單元被配置為提供對象的感興趣區域的超聲圖像，并且被配置為提供所述對象的所述感興趣區域的X射線圖像。所述中央處理單元被配置為在所述X射線圖像中選擇預定的圖像區。所述中央處理單元還被配置為將所述超聲圖像與所述X射線圖像進行配準，并且被配置為基于所配準的選擇的預定的圖像區來在所述超聲圖像中檢測所述預定的區。所述中央處理單元還被配置為在所述超聲圖像中突出顯示檢測到的區的至少部分以生成加強的超聲圖像。因此，本發明中的術語“加強的”或“加強”指的是對用戶在對象的可見度中的改進。所述顯示單元被配置為將所述加強的超聲圖像提供為在顯示區上的引導信息。
[0006]術語“配準”指的是提供在所述X射線圖像與所述超聲圖像之間的位置關系或空間關系。
[0007]根據本發明的第二方面，提供了一種醫學成像系統，所述醫學成像系統包括超聲成像設備、X射線成像設備以及圖像處理設備。所述圖像處理設備是根據以上提到的范例或以下提到的范例而提供的。所述超聲成像設備被配置為采集并提供對象的感興趣區域的超聲圖像，并且所述X射線成像設備被配置為采集并提供所述對象的所述感興趣區域的X射線圖像。
[0008]根據第三方面，提供了一種用于增強超聲圖像的方法，所述方法包括以下步驟:
[0009]a)提供對象的感興趣區域的超聲圖像；
[0010]b)提供所述對象的所述感興趣區域的X射線圖像；
[0011]c)在所述X射線圖像中選擇預定的圖像區；
[0012]d)將所述超聲圖像與所述X射線圖像進行配準；
[0013]e)基于所配準的選擇的預定的圖像區來在所述超聲圖像中檢測所述預定的圖像區；并且
[0014]f)在所述超聲圖像中突出顯示檢測到的預定的圖像區的至少部分以生成加強的超聲圖像。
[0015]通過在所述X射線圖像中選擇所述預定的圖像區，并且通過基于所述配準在所述超聲圖像中檢測所述預定的圖像區，能夠基于在所述X射線圖像中可獲得的信息來增強超聲圖像。因此，所述X射線圖像的圖像內容或圖像信息被轉移到所述超聲圖像。這提供了能夠被提供給用戶的圖像信息，所述圖像信息被呈現在一幅圖像中，因此促進對所提供的圖像信息的觀察和理解過程。
[0016]根據示例性實施例，所述中央處理單元被配置為將所選擇的區投影到所述超聲圖像中，并且被配置為基于所投影的區來在所述超聲圖像中檢測所述預定的區。
[0017]在范例中，所述投影是“反投影”。所述X射線圖像可以是3D世界的投影。在在所述X射線圖像中勾畫對象的輪廓的情況下，能夠使用反投影來參考其投影是該輪廓的3D中的最大體積。
[0018]根據示例性實施例，所述中央處理單元被配置為在所述X射線圖像中檢測至少一個目標對象，例如，介入工具或設備。所述中央處理單元還被配置為基于所配準的目標對象來在所述超聲圖像中檢測所述至少一個目標對象。所述中央處理單元還被配置為在所述超聲圖像中突出顯示檢測到的目標對象的區。
[0019]根據示例性實施例，所述中央處理單元被配置為將所選擇的區配準為輪廓，并且被配置為選擇在所述超聲圖像中符合所投影的輪廓的對象。
[0020]所述配準可以被提供為投影或反投影。
[0021]根據示例性實施例，所述超聲成像設備包括被用于采集所述超聲圖像的探頭，并且配準單元被提供，所述配準單元被配置為在所述X射線圖像中對所述超聲探頭進行配準。
[0022]根據示例性實施例，所述X射線成像設備和所述超聲成像設備被配置為同時采集所述圖像。
[0023]根據示例性實施例，所述超聲成像設備被配置為采集超聲圖像的第一序列，并且所述X射線成像設備被配置為采集X射線圖像的第二序列。
[0024]例如，所述中央處理單元被配置為在所述X射線圖像的一幅中檢測所述預定的圖像區，并且被配置為在另外的所述X射線圖像中跟蹤所述預定的圖像區。另外，所述中央處理單元被配置為將超聲圖像的所述第一序列與X射線圖像的所述第二序列進行配準。所述中央處理單元還被配置為基于所配準的選擇的預定的圖像區來在超聲圖像的所述第一序列中檢測所述預定的圖像區。而且，所述中央處理單元被配置為在超聲圖像的所述第一序列中突出顯示檢測到的預定的圖像區的區。
[0025]根據一方面，本發明提出了通過改進對超聲圖像或超聲3D體積的可視化來加強圖像。這樣的加強可以通過增強，例如對諸如導管、假體、夾子等的目標對象著色來獲得，這在熒光透視中能夠容易地被檢測并被跟蹤。備選地，這樣的加強可以通過勾畫這些目標對象的輪廓來獲得。如以上所提到的，例如在血管內介入的情況下，諸如熒光透視圖像的X射線圖像允許對血管內工具的良好可視化，但是其不允許對軟組織的可視化(在沒有使用造影劑的情況下)或3D可視化。超聲允許包括軟組織的2D或3D可視化。然而，工具與軟組織之間的對比度是非常低的。而且，在二維超聲圖像中，僅工具的部分可以是可見的。因此，對這樣的圖像的解讀不是直觀的。本發明提出了在熒光透視圖像中執行對目標對象或其他預定的圖像區的檢測或選擇，在所述熒光透視圖像中，所述目標對象或所述其他預定的圖像區是具有適當對比度的。而且，可以在所述X射線圖像中跟蹤所述目標對象。基于超聲圖像與X射線圖像的配準(例如，實況配準)，能夠在所述超聲圖像中檢測到所述目標對象或所述預定的圖像區，并且能夠在所述超聲圖像中例如通過對所述目標對象著色來增強所述目標對象。必須指出，所述X射線圖像數據僅用于在所述超聲圖像中檢測目標對象或預定的圖像區，對所述目標對象或所述預定的圖像區的檢測否則能夠是非常具有挑戰性的。事實上，介入工具在X射線圖像中的高對比度使其檢測和跟蹤更加容易。盡管在超聲圖像中其(相對于軟組織)具有差的對比度，但是其檢測通過源自于X射線探測并且基于對兩種圖像模態的配準的位置和形狀先驗而被促進。代替將兩幅圖像組合，僅出于檢測和/或定位目的而提供從所述X射線圖像到所述超聲圖像的轉移。然而，定位數據從所述X射線圖像到所述超聲圖像的轉移向所述超聲圖像增加其他信息，所述信息不能夠從原始超聲圖像其本身被檢索到。
[0026]參考下文描述的實施例，