CN103070684B - 一种mri双体位扫描自动配准与融合装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种MRI双体位扫描自动配准与融合装置，属于医疗用具技术领域，包括MRI机器、四象限扫描板和连接板；四象限扫描板为正方形薄板，四象限扫描板的两条对角线位置各装有一根斜杆，以两根斜杆的交点为原点，两根斜杆两端密封内部均开设有空腔并且空腔之间互通，空腔中装有油脂；连接板的一端与四象限扫描板的一个边连接，另一端与MRI扫描床的顶端靠近机架一侧紧固连接。可以方便，快捷，准确的实现MRI横断位和MRI矢状位或是MRI横断位和MRI冠状位双体位扫描图像的自动配准与融合，提高了MRI图像的精细度，为临床诊断提供更加丰富的图像信息。

Description

一种MRI双体位扫描自动配准与融合装置

技术领域

本发明涉及一种MRI双体位扫描自动配准与融合装置，属于医疗用具技术领域。

背景技术

图像融合技术可以显著提高单幅图像的显示信息，在医学临床具有重要价值。MRI横断位和MRI矢状位扫描或是MRI横断位和MRI冠状位扫描分别可以提供不同的图像信息，如果能够把MRI横断位与MRI矢状位或是MRI横断位和MRI冠状位扫描信息融合在一起，就能获得更加丰富的图像信息，从而为临床提供更加精细的图像信息，可以有效减少临床诊断的误差率。但是由于MRI横断位和MRI矢状位或是MRI横断位和MRI冠状位扫描图像的扫描参数不一致，病人体位的重合性难于掌握，扫描获得的图像往往很难找到一致体位，这给后续的图像配准和融合带来了很大的困难和不确定性。目前基于特征点的配准研究大多采用近似体位特征点进行配准，而近似配准的图像用于融合，其结果在临床的应用价值将大打折扣，同时由于横断位和矢状位或是横断位和冠状位扫描体位特征点也不太方便确定，两种体位的融合还难于实现。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种MRI双体位扫描自动配准与融合装置，能有效解决MRI横断位和MRI矢状位或是MRI横断位和MRI冠状位双体位扫描图像配准与融合中体位一致性问题，实现MRI横断位和MRI矢状位或是MRI横断位和MRI冠状位双体位任意扫描图像之间的自动配准与融合，提高MRI图像的精细度，为临床诊断提供信息更加丰富的图像。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种MRI双体位扫描自动配准与融合装置，包括MRI机器、四象限扫描板和连接板；四象限扫描板为正方形薄板，四象限扫描板的两条对角线位置各装有一根斜杆，以两根斜杆的交点为原点，分别垂直于四象限扫描板的对边确定为X轴和Y轴，形成四象限，左右、上下分别对称，两根斜杆两端密封内部均开设有空腔并且空腔之间互通，空腔中装有油脂；连接板的一端与四象限扫描板的一个边连接，另一端与MRI扫描床的顶端靠近机架一侧紧固连接。

进一步的，空腔中装有的油脂为植物油脂。

进一步的，斜杆直径范围为3mm-5mm。

本发明的有益效果是：可以方便，快捷，准确的实现MRI横断位和MRI矢状位或是MRI横断位和MRI冠状位双体位扫描图像的自动配准与融合，提高了MRI图像的精细度，为临床诊断提供更加丰富的图像信息。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明与MRI机安装位置示意图；

图3为本发明的MRI摆位示意图；

图4为本发明的MRI扫描示意图；

图5为本发明的MRI扫描切面及象限坐标示意图；

图6为本发明的MRI横断位扫描图像；

图7为本发明的MRI矢状位扫描图像；

图8为本发明工作流程示意图。

图中：1、四象限扫描板，2、连接板，3、斜杆，4、空腔，5、MRI床，6、MRI床移动板，7、头部，8、头模，9、MRI横断位扫描线，10、MRI矢状位扫描线，11、X轴，12、Y轴，13、Z轴，14、MRI横断位切图，15、MRI矢状位切图，16、摆位十字激光线，17、MRI横断位与MRI矢状位切面交线，18、MRI横断位扫描图像，19、MRI矢状位扫描图像，20、原点，21、交点。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，一种MRI双体位扫描自动配准与融合装置，包括MRI机器、四象限扫描板1和连接板2；四象限扫描板1为正方形薄板，四象限扫描板1的两条对角线位置各装有一根斜杆3，以两根斜杆3的交点为原点20，分别垂直于四象限扫描板1的对边确定为X轴11和Y轴12，形成四象限，左右、上下分别对称，在垂直于X轴11和Y轴12确定的四象限平面并经过原点20做一垂线，则形成Z轴13，两根斜杆3两端密封内部均开设有空腔4并且空腔4之间互通，空腔4中装有油脂；连接板2的一端与四象限扫描板1的一个边连接，另一端与MRI扫描床5的顶端靠近机架一侧紧固连接。

为避免产生伪影的可能，空腔4中装有的油脂选用的是植物油脂。

为了提高图像配准融合的效果，斜杆3直径范围选为3mm-5mm。

工作过程如图8所示：把四象限扫描板1通过连接板2与MRI床移动板6顶端靠近机架一侧水平方向紧固连接，如图3所示，热塑头模8成形并固定在被扫描者的头部7上使头模8不可随意移动，整个头模8无需固定在基础环等固定物上，被扫描者取仰卧位，使被扫描者头部放置于四象限扫描板1上，如图4所示，在扫描开始前，首先利用摆位十字激光线16确定头模8左右两侧位置，并做好标记，然后利用摆位十字激光线16确定头模8面部位置，并做好标记；对被扫描者分别进行横断位和矢状位扫描；从而得到MRI横断位扫描图像18和MRI矢状位扫描图像19，如图6和图7所示；被扫描者的头部7的头模8保存，如果该被扫描者以后需进行多次扫描，每次都需要佩带该头模，扫描过程同上，以保证体位的精确一致；如果被扫描者只做一次扫描，则不需要做头模8，不用摆位十字激光线16，而直接对被扫描者分别进行横断位和矢状位扫描，从而得到MRI横断位扫描图像18和MRI矢状位扫描图像19，每次扫描操作都按上述过程进行摆位。

MRI机与安装有图像配准与融合软件的计算机通过网络连接，分别对MRI横断位扫描图像18和MRI矢状位扫描图像19同一体位进行自动配准与融合，具体方法如下：如图3至图7所示，对被扫描者分别进行横断位和矢状位扫描时，在X轴11和Y轴12确定的四象限平面内形成MRI横断位扫描线9和MRI矢状位扫描线10，MRI横断位扫描线9和MRI矢状位扫描线10和两斜杆3分别切出两个交点21（特殊情况过原点20时为1个点），以图4所示的MRI横断位扫描线9位于第一第二象限、MRI矢状位扫描线10位于第二第三象限为例，这两个交点21之间的距离即可知道，而这两点距离X轴11和Y轴12的垂直距离也就自动算出；如果定义原点的平面坐标为（0,0），MRI横断位扫描线9两个交点21之间的距离为S1，MRI矢状位扫描线10两个交点21之间的距离为S2，则MRI横断位扫描线9两个交点21的坐标分别为（-S1/2, S2/2）、（S1/2, S2/2），则MRI矢状位扫描线10两个交点21的坐标分别为（-S1/2, S2/2）、（-S1/2, -S2/2）；同时MRI横断位切图14和MRI矢状位切图15交于MRI横断位与MRI矢状位切面交线17，则对于MRI横断位与MRI矢状位切面交线来说，其在X轴11和Y轴12的平面的投影坐标都为（-S1/2，S2/2）；这时若加入Z轴13，则原点20的坐标为（0,0,0），而在MRI横断位与MRI矢状位切面交线17的任意一点的坐标就是（-S1/2, S2/2，z），z的值即为该任一点距离X轴11和Y轴12平面的垂直距离；这样对于MRI横断位扫描图像18和MRI矢状位扫描图像19同一体位的任意一点来说，首先该点在MRI横断位与MRI矢状位切面交线17上，z的值也可确定，则该点的坐标即为（-S1/2, S2/2，z），则在进行MRI横断位扫描图像18和MRI矢状位扫描图像19同一体位配准与融合时，配准即是对找到MRI横断位扫描图像18和MRI矢状位扫描图像19同一坐标点（-S1/2, S2/2，z），融合即是对MRI横断位扫描图像18和MRI矢状位扫描图像19同一坐标点（-S1/2, S2/2，z）的像素值进行融合。而每一个相同坐标点都可自动确定，则MRI横断位扫描图像18和MRI矢状位扫描图像19同一体位的自动配准与融合就完成了。从而可以实现MRI横断位和MRI矢状位双体位扫描图像的自动配准与融合，提高了MRI图像的精细度，为临床诊断提供更加丰富的图像信息。

当四象限扫描板1通过连接板2与MRI床移动板6顶端靠近机架一侧垂直方向紧固连接时，可以实现实现MRI横断位和MRI冠状位双体位扫描图像的自动配准与融合，方法与上述过程相同。

Claims (3)

1.一种MRI双体位扫描自动配准与融合装置，包括MRI机器，其特征在于，还包括四象限扫描板（1）和连接板（2）；四象限扫描板（1）为正方形薄板，四象限扫描板（1）的两条对角线位置各装有一根斜杆（3），以两根斜杆（3）的交点为原点（20），分别垂直于四象限扫描板（1）的对边确定为X轴（11）和Y轴（12），形成四象限，左右、上下分别对称，两根斜杆（3）两端密封内部均开设有空腔（4）并且空腔（4）之间互通，空腔（4）中装有油脂；连接板（2）的一端与四象限扫描板（1）的一个边连接，另一端与MRI扫描床（5）的顶端靠近机架一侧紧固连接。

2.根据权利要求1所述的一种MRI双体位扫描自动配准与融合装置，其特征在于，所述的空腔（4）中装有的油脂为植物油脂。

3.根据权利要求1或2所述的一种MRI双体位扫描自动配准与融合装置，其特征在于，所述的斜杆（3）直径范围为3mm-5mm。