CN106333700B - 医学成像设备及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种医学成像设备及其操作方法，所述方法包括：获取对应于对象的第一呼吸状态的第一类型的第一图像；基于分别对应于对象的第一呼吸状态和第二呼吸状态的第二类型的第一图像和第二图像来针对呼吸状态确定对象的运动信息；通过将所述运动信息应用于第一类型的第一图像来产生对应于第二呼吸状态的第一类型的第二图像。

Description

医学成像设备及其操作方法
本申请要求于2015年7月9日提交到韩国知识产权局的第10-2015-0097768号韩国专利申请的权益，所述专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。
技术领域
本公开涉及一种医学成像设备以及操作所述医学成像设备的方法，更具体地，涉及用于匹配多幅图像的医学成像设备以及操作方法。
背景技术
医学成像设备用于获取示出对象的内部结构的图像。医学成像设备是捕获并处理身体内部的结构、组织、液体流动等的细节的图像，并且将图像提供给用户的非侵入式检查装置。用户(例如，医师)可使用从医学成像设备输出的医学图像来诊断患者的状况和疾病。用于捕获并处理医学图像的设备的示例可包括磁共振成像(MRI)设备、计算机断层扫描(CT)设备、光学相干断层扫描(OCT)设备、单光子发射计算机断层扫描(SPECT)设备、正电子发射断层扫描(PET)设备、X射线设备、超声设备等。医学图像处理设备通过对捕获的图像数据进行处理来产生医学图像。
在这些医学成像设备中，超声诊断设备将由探头的换能器产生的超声信号发送到对象并接收从对象反射的回波信号，从而获得对象的内部的图像。具体地，超声诊断设备用于医疗目的，医疗目的包括观察对象的内部区域、检测外来物质和评估损伤。与X射线设备相比，这样的超声诊断设备提供高稳定性、实时显示图像并且是安全的(由于没有放射性曝露)。因此，超声诊断设备与其他类型的成像诊断设备一起被广泛使用。
发明内容
提供医学成像设备以及操作所述医学成像设备的方法，从而通过匹配不同类型的图像来提供精确的对象内部结构。
提供一种医学成像设备，所述医学成像设备被调节为通过考虑对象的呼吸状态匹配不同模式的图像来提供比现有技术的单幅图像和匹配后的图像更精确的图像。
提供记录有用于在计算机上执行操作医学成像设备的方法的程序的非暂时性计算机可读记录介质。
其他方面将在下面的描述中部分地阐述，并将根据描述而部分地清楚，或可通过实施本示例性实施例而获知。
根据示例性实施例的一方面，一种操作医学成像设备的方法包括：获取对应于对象的第一呼吸状态的第一类型的第一图像；基于分别对应于对象的第一呼吸状态和第二呼吸状态的第二类型的第一图像和第二图像来针对呼吸状态确定对象的运动信息；通过将所述运动信息应用于第一类型的第一图像来产生对应于第二呼吸状态的第一类型的第二图像。
所述方法还可包括：将第一类型的第一图像和第二图像中的至少一幅与第二类型的第一图像和第二图像中的至少一幅匹配。
将第一类型的第一图像和第二图像中的至少一幅与第二类型的第一图像和第二图像中的至少一幅匹配的步骤可包括：将对应于相同的呼吸状态的第一类型和第二类型的至少两幅图像匹配。
所述方法还可包括：显示匹配后的图像。
所述方法还可包括：显示第一类型的第一图像和第二图像中的至少一幅以及第二类型的第一图像和第二图像中的至少一幅；接收用于选择第一类型的第一图像和第二图像中的至少一幅以及第二类型的第一图像和第二图像中的至少一幅的用户输入。
所述方法还可包括：将所选择的第一类型的至少一幅图像与所选择的第二类型的至少一幅图像匹配。
显示第一类型的第一图像和第二图像中的至少一幅以及第二类型的第一图像和第二图像中的至少一幅的步骤可包括以下步骤中的至少一个：显示第一类型的第一图像和第二图像以及第二类型的第一图像和第二图像；按照使第一类型的第一图像和第二图像以及第二类型的第一图像和第二图像中的至少两幅图像彼此重叠的方式显示所述至少两幅图像。
按照使第一类型的第一图像和第二图像以及第二类型的第一图像和第二图像中的至少两幅图像彼此重叠的方式显示所述至少两幅图像的步骤可包括以下步骤中的至少一个：以重叠的方式显示第一类型的第一图像和第二图像；以重叠的方式显示第二类型的第一图像和第二图像。
针对呼吸状态确定对象的运动信息的步骤可包括：获取第二类型的第一图像和第二图像；确定用于获取指示第二类型的第一图像和第二图像之间的空间变换的运动信息的至少一个参数；基于第一图像和第二图像之间的空间变换确定所述至少一个参数的值；基于所确定的所述至少一个参数的值确定所述运动信息。
所述空间变换可以基于对象的位置、旋转和尺寸中的至少一种。
针对呼吸状态确定对象的运动信息的步骤可包括：获取对象的位置信息，以及从分别在对应于获取的位置信息的第一呼吸状态和第二呼吸状态下获取的第二类型的第一图像和第二图像确定所述运动信息。
第一类型的第一图像和第二图像可以为计算机断层扫描(CT)图像，第二类型的第一图像和第二图像可以为超声图像。
所述第一呼吸状态和第二呼吸状态可分别为对象的吸气状态和呼气状态。
根据示例性实施例的一方面，一种医学成像设备包括：图像处理器，被配置为获取对应于对象的第一呼吸状态的第一类型的第一图像；控制器，被配置为基于分别对应于对象的第一呼吸状态和第二呼吸状态的第二类型的第一图像和第二图像来针对呼吸状态确定对象的运动信息，并且通过将所述运动信息应用于第一类型的第一图像来产生对应于第二呼吸状态的第一类型的第二图像。
所述控制器可将第一类型的第一图像和第二图像中的至少一幅与第二类型的第一图像和第二图像中的至少一幅匹配。
所述控制器可匹配对应于相同的呼吸状态的第一类型和第二类型的至少两幅图像。
医学成像设备还可包括：显示器，被配置为显示第一类型的第一图像和第二图像中的至少一幅以及第二类型的第一图像和第二图像中的至少一幅；用户接口，被配置为接收用于选择第一类型的第一图像和第二图像中的至少一幅以及第二类型的第一图像和第二图像中的至少一幅的用户输入。
所述显示器可按照使第一类型的第一图像和第二图像以及第二类型的第一图像和第二图像中的至少两幅图像彼此重叠的方式显示所述至少两幅图像。
所述图像处理器可获取第二类型的第一图像和第二图像，所述控制器可确定用于获取指示第二类型的第一图像和第二图像之间的空间变换的运动信息的至少一个参数，基于第一图像和第二图像之间的空间变换确定所述至少一个参数的值，并基于所确定的至少一个参数的值确定所述运动信息。
根据示例性实施例的一方面，一种非暂时性计算机可读记录介质记录有用于执行操作医学成像设备的方法的程序，其中，所述方法包括：获取对应于对象的第一呼吸状态的第一类型的第一图像；基于分别对应于对象的第一呼吸状态和第二呼吸状态的第二类型的第一图像和第二图像来针对呼吸状态确定对象的运动信息；通过将所述运动信息应用于第一类型的第一图像来产生对应于第二呼吸状态的第一类型的第二图像。
根据示例性实施例的一方面，操作医学成像设备的方法包括：获取对应于对象的第一呼吸状态的第一类型的第一图像以及分别对应于多个呼吸状态的第二类型的图像；获取对象的位置信息；基于所获取的对象的位置信息以及第二类型的图像来针对呼吸状态确定对象的运动信息；通过将所述运动信息应用于第一类型的第一图像来产生对应于第二呼吸状态的第一类型的第二图像。
所述方法还可包括：将第一类型的第一图像和第二图像中的至少一幅与第二类型的图像中的至少一幅匹配；显示匹配后的图像。
针对呼吸状态确定运动信息的步骤可包括：基于对象的位置信息以及第二类型的图像中的解剖结构来确定所述运动信息。
根据示例性实施例的一方面，一种医学成像设备包括：图像处理器，被配置为获取对应于对象的第一呼吸状态的第一类型的第一图像以及分别对应于多个呼吸状态的第二类型的图像；控制器，被配置为获取对象的位置信息，基于所获取的对象的位置信息以及第二类型的图像来针对呼吸状态确定对象的运动信息，并通过将所述运动信息应用于第一类型的第一图像来产生对应于第二呼吸状态的第一类型的第二图像。
所述医学成像设备还可包括显示器，所述控制器可将第一类型的第一图像和第二图像中的至少一幅与第二类型的图像中的至少一幅匹配。所述显示器可显示匹配后的图像。
附图说明
现在将参照标号指示结构元件的附图，在下文中更加充分地描述示例性实施例，在附图中：
图1是根据示例性实施例的超声诊断设备的构造的框图；
图2是根据示例性实施例的无线探头的构造的框图；
图3是根据示例性实施例的用于解释用于将计算机断层扫描(CT)图像与超声图像匹配的医学成像设备的操作的概念图；
图4A是根据示例性实施例的医学成像设备的构造的框图；
图4B是根据另一示例性实施例的医学成像设备的构造的框图；
图5A是根据示例性实施例的操作医学成像设备的方法的流程图；
图5B是根据另一示例性实施例的操作医学成像设备的方法的流程图；
图5C是根据另一示例性实施例的操作医学成像设备的方法的流程图；
图6A至图6D是根据示例性实施例的用于解释第一类型的第一图像和第一类型的第二图像的示图，其中，第一类型的第一图像对应于对象的第一呼吸状态，第一类型的第二图像对应于第二呼吸状态且从第一类型的第一图像获得；
图7是根据示例性实施例的用于解释与呼吸状态对应的匹配后的图像的示图；
图8A和图8B是根据示例性实施例的用于解释第一类型图像和第二类型的图像显示在医学成像设备上的示例的示图；
图9A至图9C是根据示例性实施例的示出说明对由用户选择的图像执行配准的结果的示图的示图。
具体实施方式
在此使用的全部术语(包括描述性术语或技术术语)应被解释为具有本领域的普通技术人员显而易见的意思。然而，这些术语可根据本领域的普通技术人员的意图、先例或新技术的出现而具有不同的含义。另外，一些术语可能是申请人随意地选择的，在这种情况下，所选择的术语的意思将在本发明的具体实施方式中详细描述。因此，必须基于所述术语的含义以及整个说明书的描述来限定在此使用的术语。
在下文中，将简要描述说明书中使用的术语，然后将详细描述本发明。
考虑到与本发明有关的功能，在本说明书中使用的术语是目前在本领域中广泛使用的那些一般术语，但是这些术语可根据本领域的普通技术人员的意图、先例或本领域的新技术而变化。此外，描述的术语可能是申请人选择的，在这种情况下，其详细意思将在本发明的具体实施方式中描述。因此，不应将说明书中使用的术语理解为仅仅是简单的名称，而应基于术语的含义以及本发明的整个说明书的描述来理解。
当部件“包括”或“包含”元件时，除非存在与其相反的具体描述，否则该部件还可包括其它元件，而不排除其它元件。此外，本发明构思的实施例中的术语“单元”意为软件组件或硬件组件(诸如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC))，并且执行特定的功能。然而，术语“单元”不限于软件或硬件。“单元”可形成在可寻址的存储介质中，或可形成“以操作一个或更多个处理器。因此，例如，术语“单元”可以指诸如软件组件、面向对象的软件组件、类组件和任务组件的组件，并可包括处理、功能、属性、程序、子程序、程序代码段、驱动器、固件、微代码、电路、数据、数据库、数据结构、表、数组或变量。由组件和“单元”提供的功能可以与组件和“单元”的较少的数量相关联，或可被划分为其它组件和“单元”。
将理解的是，虽然在此可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种组件，但这些组件不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。因此，在不脱离示例实施例的范围的情况下，下面讨论的第一元件可称为第二元件，类似地，第二元件可称为第一元件。如在此所使用的，术语“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或更多个的任意和全部组合。当诸如“…中的至少一个”的表述位于所列元件之后时，修饰所列的全部元件，而不修饰所列的个别元件。
在整个说明书中，“图像”可以指由离散图像元素(例如，二维(2D)图像中的像素和三维(3D)图像中的体素)组成的多维数据。
在整个说明书中，“超声图像”是指利用超声波获得的对象的图像。超声成像设备将由探头的换能器产生的超声信号发送到对象，并接收从对象反射的回波信号，从而获得对象的内部的至少一幅图像。此外，超声图像可采用不同的形式。例如，超声图像可以是振幅(A)模式图像、亮度(B)模式图像、彩色(C)模式图像和多普勒(D)模式图像中的至少一种。此外，超声图像可以是2D图像或3D图像。
此外，“对象”可以是人、动物或者人或动物的一部分。例如，对象可以是器官(例如，肝脏、心脏、子宫、脑、胸部或腹部)、血管或它们的组合。此外，对象可以是体模(phantom)。体模是指具有与生物体的密度、有效原子序数和体积近似相同的密度、有效原子序数和体积的物质。
在整个说明书中，“用户”可以是(但不限于)医学专家，例如，医师、护士、医学实验室技术人员或医学成像专家或修理医疗设备的技术人员。
现在将详细描述示例在附图中示出的实施例。就此而言，本实施例可具有不同的形式，并且不应被解释为局限于在此阐述的描述。
图1是示出根据示例性实施例的超声诊断设备1000的构造的框图。
参照图1，根据本示例性实施例的超声诊断设备1000可包括可经由总线1800彼此连接的探头20、超声收发器1100、图像处理器1200、显示器1400、通信模块1300、存储器1500、输入装置1600和控制器1700。图像处理器1200可包括图像产生器1220和数据处理器1210。
本领域的普通技术人员将理解的是，超声诊断设备1000还可包括除了图1中示出的组件之外的常见组件。
在一些实施例中，超声诊断设备1000可以是推车式设备或便携式设备。便携式超声诊断设备的示例可包括但不限于图像存档和通信系统(PACS)查看器、智能电话、膝上型计算机、个人数字助理(PDA)和平板PC。
探头20响应于由超声收发器1100施加的驱动信号而将超声波发送到对象10并接收由对象10反射的回波信号。探头20包括多个换能器，所述多个换能器响应于电信号而振荡，并产生声能(即，超声波)。此外，探头20可有线或无线地连接到超声诊断设备1000的主体，并且根据实施例，超声诊断设备1000可包括多个探头20。
发送器1110将驱动信号提供给探头20。发送器1110包括脉冲发生器1112、发送延迟单元1114和脉冲器1116。脉冲发生器1112基于预定脉冲重复频率(PRF)而产生用于形成发送超声波的脉冲，发送延迟单元1114将脉冲延迟确定发送方向性所必需的延迟时间。已被延迟的脉冲分别对应于包括在探头20中的多个压电振子。脉冲器1116基于与已被延迟了的每个脉冲对应的时序而将驱动信号(或驱动脉冲)施加到探头20。
接收器1120通过处理从探头20接收的回波信号来产生超声数据。接收器1120可包括放大器1122、模数转换器(ADC)1124、接收延迟单元1126和求和单元1128。放大器1122对每个通道中的回波信号进行放大，ADC 1124对放大后的回波信号执行模数转换。接收延迟单元1126将由ADC 1124输出的数字回波信号延迟确定接收方向性所必需的延迟时间，求和单元1128通过对被接收延迟单元1126处理的回波信号进行求和来产生超声数据。
图像处理器1200通过对由超声收发器1100产生的超声数据进行扫描转换来产生超声图像。
超声图像不仅可以是通过以幅度(A)模式、亮度(B)模式和运动(M)模式扫描对象获得的灰阶超声图像，还可以是通过多普勒效应示出对象的运动的多普勒图像。多普勒图像可以是示出血液流动的血流多普勒图像(也称作彩色多普勒图像)、示出组织的运动的组织多普勒图像、或以波形示出对象的运动速度的频谱多普勒图像。
B模式处理器1212从超声数据提取B模式分量，并处理B模式分量。图像产生器1220可基于提取的B模式分量而产生以亮度指示信号强度的超声图像。
相似地，多普勒处理器1214可从超声数据提取多普勒分量，图像产生器1220可基于提取的多普勒分量而产生以颜色或波形指示对象的运动的多普勒图像。
根据实施例，图像产生器1220可通过对体数据进行体渲染来产生三维(3D)超声图像，并还可通过对对象10因压力而产生的形变进行成像来产生弹性图像。此外，图像产生器1220可通过使用文本和图形来显示超声图像中的各种附加信息。此外，可将产生的超声图像存储在存储器1500中。
显示器1400显示产生的超声图像。显示器1400不仅可显示超声图像，还可经由图形用户界面(GUI)将由超声诊断设备1000处理的各种信息显示在屏幕图像上。此外，根据实施例，超声诊断设备1000可包括两个或更多个显示器1400。
显示器1400可包括液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管-LCD(TFT-LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、柔性显示器、3D显示器和电泳显示器中的至少一种。
此外，当显示器1400和输入装置1600形成层结构以形成触摸屏时，显示器1400可用作输入装置以及输出装置，用户通过该装置经由触摸来输入信息。
触摸屏可被构造为检测触摸输入的位置、触摸面积和触摸压力。触摸屏还可被构造为检测真实触摸和接近触摸两者。
在本说明书中，“真实触摸”意为指示器实际触摸屏幕，“接近触摸”意为指示器实际没有触摸屏幕而是在与屏幕分开预定距离的同时接近屏幕。在此使用的“指示器”意为用于触摸显示的屏幕上的或附近的特定部分的工具。指示器的示例可包括指示笔和身体部位(诸如手指)。
虽然未示出，但超声诊断设备1000可包括各种传感器，这些传感器设置在触摸屏内或附近以感测对触摸屏的真实触摸或接近触摸。触觉触感器是用于感测对触摸屏的触摸的传感器的示例。
触觉触感器用于感测对特定对象的触摸，该触摸的程度等于或大于人所能感测触摸的程度。触觉传感器可检测各种信息(包括接触表面的粗糙度、将被触摸的对象的硬度、将被触摸的点的温度等)。
接近传感器是用于感测触摸的传感器的另一示例。接近传感器是指通过利用电磁场或红外光的作用力(无需机械接触)来感测正接近预定检测表面或位于预定检测表面附近的对象的存在的传感器。
接近传感器的示例包括透射式光电传感器、直接反射式光电传感器、镜反射光电传感器、高频振荡接近传感器、电容式接近传感器、磁接近传感器、红外接近传感器等。
通信模块1300有线或无线地连接到网络30，以与外部装置或服务器通信。通信模块1300可与通过PACS连接到该通信模块1300的医院服务器或医院中的其它医学设备交换数据。此外，通信模块1300可根据医学数字成像和通信(DICOM)标准来执行数据通信。
通信模块1300可通过网络30发送或接收与对象的诊断有关的数据(例如对象的超声图像、超声数据和多普勒数据)，并且还可发送或接收由其它医学设备(例如，计算机断层扫描(CT)设备、磁共振成像(MRI)设备或X射线设备)捕获的医学图像。此外，通信模块1300可从服务器接收关于患者的诊断历史或医疗日程的信息，并利用接收到的信息来诊断患者。此外，通信模块1300不仅可以执行与医院的医学设备或服务器的数据通信，还可执行与医师或患者的便携式终端的数据通信。
通信模块1300有线地或无线地连接到网络30，以与服务器32、医学设备34或便携式终端36交换数据。通信模块1300可包括用于与外部装置通信的一个或更多个组件。例如，通信模块1300可包括局域通信模块1310、有线通信模块1320和移动通信模块1330。
局域通信模块1310是指用于在预定距离内进行局域通信的模块。根据实施例的局域通信技术的示例可包括但不限于无线LAN、Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、Wi-Fi直连(WFD)、超宽带(UWB)、红外数据协会(IrDA)、蓝牙低功耗(BLE)和近场通信(NFC)。
有线通信模块1320是指用于使用电信号或光信号通信的模块。根据实施例的有线通信技术的示例可包括通过双绞线缆、同轴线缆、光纤线缆和以太网线缆的通信。
移动通信模块1330将无线信号发送到从移动通信网络上的基站、外部终端和服务器中选择的至少一个，或接收来自从移动通信网络上的基站、外部终端和服务器中选择的至少一个的无线信号。这里，根据文本/多媒体消息的发送和接收，无线信号可以是语音通话信号、视频通话信号或多种格式中的任意一种的数据。
存储器1500存储由超声诊断设备1000处理的各种数据。例如，存储器1500可存储与对象的诊断有关的医学数据(诸如输入或输出的超声数据和超声图像)，并还可存储将在超声诊断设备1000中执行的算法或程序。
存储器1500可以是各种存储介质(例如，闪存、硬盘驱动器、EEPROM等)中的任意存储介质。此外，超声诊断设备1000可利用在线执行存储器1500的存储功能的web存储器或云服务器。
输入装置1600产生用户为了控制超声诊断设备1000的操作而输入的输入数据。输入装置1600可包括诸如键盘、鼠标、触摸板、轨迹球和滚轮开关的硬件组件。然而，实施例不限于此，输入装置1600还可包括各种其它输入单元(包括心电图(ECG)测量模块、呼吸测量模块、语音识别传感器、手势识别传感器、指纹识别传感器、虹膜识别传感器、深度传感器、距离传感器等)中的任意其它输入单元。
尤其是，输入装置1600还可包括触摸屏，其中，触摸板与显示器形成层结构。
在这种情况下，根据示例性实施例，超声诊断设备1000可以以预定模式显示超声图像，并且可在触摸屏上显示超声图像的控制面板。超声诊断设备1000还可感测用户经由触摸屏对超声图像执行的触摸手势。
根据示例性实施例，超声诊断设备1000可包括在普通超声设备的控制面板中所包括的按钮中的用户常用的一些按钮，并经由触摸屏以图形用户界面(GUI)的形式提供剩余的按钮。
控制器1700可控制超声诊断设备1000的所有操作。换言之，控制器1700可控制图1中示出的探头20、超声收发器1100、图像处理器1200、通信模块1300、存储器1500和输入装置1600之间的操作。
探头20、超声收发器1100、图像处理器1200、通信模块1300、存储器1500、输入装置1600和控制器1700的全部或部分可被实施为软件模块。然而，本发明的实施例不限于此，上述组件中的一些可被实施为硬件模块。此外，超声收发器1100、图像处理器1200和通信模块1300中的至少一个可包括在控制器1700中；然而，本发明构思不限于此。
图2是示出根据实施例的无线探头2000的构造的框图。如以上参照图1所述，无线探头2000可包括多个换能器，并且根据实施例，无线探头2000可包括图1中示出的超声收发器1100的部件中的一些或全部。
根据图2中示出的实施例的无线探头2000包括发送器2100、换能器2200和接收器2300。由于上面参照图1给出其描述，因此这里将省略其详细描述。此外，根据实施例，无线探头2000可选择性地包括接收延迟单元2330和求和单元2340。
无线探头2000可将超声信号发送到对象10、从对象10接收回波信号、产生超声图像并将超声数据无线发送到图1中示出的超声诊断设备1000。
无线探头2000可以是包括能够执行超声扫描的换能器阵列的智能装置。详细地，无线探头2000是通过经由换能器阵列扫描对象来获取超声数据的智能装置。然后，无线探头2000可通过使用获取的超声数据来产生超声图像和/或显示超声图像。无线探头2000可包括显示器，经由该显示器，可显示包括至少一幅超声图像和/或用于控制扫描对象的操作的用户界面屏幕的屏幕。
当用户正通过使用无线探头2000来扫描作为对象的患者的预定身体部位时，无线探头2000和超声诊断设备1000可经由无线网络在它们之间连续发送或接收特定数据。详细地，当用户正通过使用无线探头2000来扫描作为对象的患者的预定身体部位时，无线探头2000可经由无线网络实时地将超声数据发送到超声诊断设备1000。超声数据可随着超声扫描继续而被实时地更新，然后被从无线探头2000发送到超声诊断设备1000。
图3是根据示例性实施例的用于解释用于将计算机断层扫描(CT)图像与超声图像匹配的医学成像设备的操作的概念图。
医学成像设备可将第一类型的图像与第二类型的图像相互匹配。在这种情况下，图像类型不同，即，第一类型不同于第二类型。例如，第一类型的图像可以是以下图像中的一种：超声图像、光学相干断层扫描(OCT)图像、CT图像、磁共振(MR)图像、X射线图像、单光子发射计算机断层扫描(SPECT)图像、正电子发射断层扫描(PET)图像、C型臂图像、PET-CT图像、PET-MR图像、荧光透视图像。本领域的普通技术人员将理解，第一类型的图像不限于此，并且还可包括其它类型的图像。
在本说明书中，即使在第一类型的图像和第二类型的图像分别称为CT图像和超声图像时，医学成像设备也不仅可以匹配CT图像和超声图像，还可相互匹配其它上述类型的图像。
图3是用于解释由医学成像设备执行的用于匹配CT图像和超声图像的操作流程的示意图。
参照图3的310，医学成像设备可获取第一类型的第一图像和第二类型的第一图像。例如，医学成像设备可获取作为同一对象的捕获图像的超声图像311和CT图像312。医学成像设备可通过直接拍摄对象来获取超声图像311和CT图像312或从外部装置接收超声图像311和CT图像312。
通常，在对象分别处于(深度)吸气状态和呼气状态下时，捕获CT图像和超声图像。在这种情况下，对象的解剖特征和/或结构在对象中的位置可根据对象的呼吸状态而改变。因此，第一类型的第一图像中的对象的解剖特征可能不同于第二类型的第二图像中的对象的解剖特征，或者所述第一图像中的结构的位置可能与所述第二图像中的结构的位置不一致。在这种情况下，如果医学成像设备将第一类型的第一图像与第二类型的第二图像匹配，则可能发生关于对象的解剖特征或第一图像和第二图像中的结构的位置的误差。因此，在不同类型的图像中，对象的解剖特征和/或结构的位置彼此是否一致可以是用于匹配不同类型的图像的标准。此外，对象的呼吸状态(在所述状态下捕获不同类型的图像)可以是用于匹配图像的标准。
参照图3的320，医学成像设备可产生将要与第二类型的第一图像匹配的第一类型的图像321。例如，详细讲，由于对象的解剖特征和/或结构的位置可根据对象是处于吸气状态还是呼气状态而变化，因此医学成像设备可匹配在对象处于相同的呼吸状态时捕获的图像。医学成像设备可产生第一类型的图像，所述第一类型的图像对应于与在第二类型的第一图像中描述的呼吸状态相同的呼吸状态。
为了产生将要与第二类型的第二图像匹配的第一类型的第二图像，医学成像设备可确定第二类型的第一图像和第二图像之间的运动信息，并将运动信息应用于第一类型的第一图像。
参照图3的330，医学成像设备可匹配不同类型的图像。医学成像设备可分别匹配第一类型和第二类型的第一图像集以及第一类型和第二类型的第二图像集。在这种情况下，可在相同的呼吸状态下捕获匹配的每个图像集。
例如，医学成像设备可分别匹配与呼气状态对应的超声图像331和CT图像332的集合，以及与吸气状态对应的超声图像333和CT图像334的集合。
参照图3的340，医学成像设备可显示匹配后的图像。此外，医学成像设备可显示多幅图像被分别匹配之前的所述多幅图像以及匹配后的图像。
图4A是根据示例性实施例的医学成像设备400的构造的框图。
根据本示例性实施例的医学成像设备可包括图像处理器410和控制器420。然而，图4A中示出的全部部件不是必要部件。医学成像设备400可包括比图4A中示出的部件更多或更少的部件。
图像处理器410可获取在对象的第一呼吸状态下捕获的第一类型的第一图像。详细地，图像处理器410可通过拍摄或扫描对象来获取对象的图像，或从外部装置接收对象的图像。
在这种情况下，外部装置可以物理地独立于医学成像设备400。外部装置是用于获取、存储、处理或使用与对象的图像相关的数据的装置，并且可以是医学服务器、便携式终端或用于使用和处理医学图像的任意其它计算装置。例如，外部装置可以是包括在诸如医院的医疗机构中的医学诊断设备。此外，外部装置可以是医院中用于记录和存储患者的临床病史的服务器、医生在医院使用的用于读取医学图像的医学成像设备400等。
此外，图像处理器410可获取在对象的第一呼吸状态下捕获的第二类型的第一图像以及在对象的第二呼吸状态下捕获的第二类型的第二图像。与在第一类型的图像的情况下相似，为了获得第二类型的图像，图像处理器410可通过拍摄或扫描对象来获取对象的图像，或从外部装置接收对象的图像。在这种情况下，第二类型的图像与第一类型的图像不同。
此外，图像处理器410可获取在对象的多个呼吸状态下捕获的第二类型的图像。所述多个呼吸状态可包括第一呼吸状态至第三呼吸状态，并且不限于此。根据对象呼吸的程度，呼吸状态可分为多个呼吸状态。
根据示例性实施例，第一类型的图像和第二类型的图像可分别为CT图像和超声图像。此外，本领域的普通技术人员将理解，第一类型的图像和第二类型的图像可以分别为任意不同类型的图像，并且不限于CT图像和超声图像。
此外，第一呼吸状态和第二呼吸状态可以分别为对象的吸气状态和呼气状态。在这种情况下，呼吸状态根据呼吸的程度仅仅分为第一呼吸状态和第二呼吸状态，但这仅仅是示例。根据另一标准，呼吸状态可以分为多个呼吸状态。
基于分别与对象的第一呼吸状态和第二呼吸状态对应的第二类型的第一图像和第二图像，控制器420可针对呼吸状态确定对象的运动信息。
详细地，控制器420可确定用于获得指示第二类型的第一图像和第二图像之间的空间变换的运动信息的至少一个参数。控制器420可确定使第二类型的第一图像和第二图像之间的空间变换最小化的至少一个参数。在这种情况下，空间信息可以基于对象的位置、旋转和尺寸中的至少一种。控制器420可基于确定的至少一个参数确定运动信息。
为了确定第二类型的第一图像和第二图像之间的空间变换，控制器420可计算第一图像和第二图像之间的差。第二类型的第一图像和第二图像之间的差可利用式(1)来计算：
Sum((I(p)-I'(T*p))^2)/N(1)其中，T、P和N分别表示空间变换、空间位置和像素数。第一图像和第二图像之间的差可利用像素值之间的差以及可从图像提取的各种图像性质(诸如，图像纹理、直方图等)来计算。
例如，控制器420可确定使第二类型的第一图像和第二图像之间的空间变换最小化的参数的值。在这种情况下，本领域的普通技术人员将理解，不仅在空间变换最小化的情况下可确定参数的值，而且在空间变换满足预定条件的情况下可根据预定条件确定参数的值。
控制器420还可更新描述空间变换的参数，以减小第一图像和第二图像之间的差。在这种情况下，控制器420可重复计算第一图像和第二图像之间的差以及更新参数的过程。
此外，可在确定第二类型的第一图像和第二图像之间的空间变换的过程中使用从第二类型的第一图像和第二图像中的每个提取的解剖结构的性质。控制器420可通过使用从第一图像和第二图像中的每个提取的解剖结构的性质来确定它们之间的空间变换。详细讲，可在提取解剖结构的性质和/或确定第一图像和第二图像之间的空间变换的过程中使用像素值差、图像纹理和直方图中的至少一种，示例性实施例不限于此。换言之，可在确定第一图像和第二图像之间的空间变换的过程中使用从第一图像和第二图像中的每个提取的各个因素。
此外，控制器420可获取对象的位置信息并基于第二类型的第一图像和第二图像来确定运动信息，其中，第二类型的第一图像和第二图像分别与对应于获取的位置信息的第一呼吸状态和第二呼吸状态对应。在这种情况下，位置信息可从传感器获取。传感器可设置在医学成像设备400中，或与医学成像设备400物理地分开。位置信息可从传感器以及另一外部装置获取。
控制器420可基于对象的位置信息和第二类型的图像来确定对象的关于呼吸状态的运动信息，第二类型的图像分别与多个呼吸状态对应。控制器420可通过将运动信息应用于第一类型的第一图像来产生与第二呼吸状态对应的第一类型的第二图像。此外，控制器420可通过使用包括在第二类型的图像中的解剖结构来确定运动信息。
例如，控制器420可通过使用对象的位置信息和对象的超声图像来针对呼吸状态确定变换的程度。对象的位置信息可从传感器获取，并可通过在自由呼吸正被执行以特定时间的同时获取关于时间的位置信息和超声图像来检测。在这种情况下，传感器的示例可包括用于测量对象的位置和呼吸的电子传感器、光学传感器等，传感器的类型不限于此。此外，传感器可附着于超声探头，并测量对象的位置和呼吸。详细地，控制器420可获取由传感器检测的特定方向分别与吸气状态和呼气状态对应的时间，并从与获取的时间对应的多幅超声图像确定运动矢量。
控制器420可通过使用超声图像来确定呼吸状态下的变换的程度。控制器420可在自由呼吸正被执行以特定时间的同时获取关于时间的超声图像，并从获取的超声图像提取解剖结构或图像性质，从而确定超声图像之间的空间变换。控制器420可基于针对呼吸状态确定的变换的程度来确定运动信息(例如，运动矢量)。
控制器420可通过将运动信息应用于第一类型的第一图像来产生与第二呼吸状态对应的第一类型的第二图像。
此外，控制器420可将第一类型的第一图像和第二图像中的至少一幅与第二类型的第一图像和第二图像中的至少一幅匹配。控制器420可根据用于配准的预定算法或标准选择第一类型的图像和第二类型的图像。此外，如下文参照图4B所描述的，控制器420可基于用户输入对第一类型的图像与第二类型的图像进行相互匹配。
与当对应于不同的呼吸状态的图像重叠时相比，当与相同的呼吸状态对应的图像彼此重叠时，对象在图像中的位置可彼此间精确地一致。因此，控制器420可将与相同的呼吸状态对应的第一类型的图像和第二类型的图像匹配在一起。
医学成像设备400可包括控制图像处理器410和控制器420的整体操作的中央算术处理器。中央算术处理器可被实施为多个逻辑门的阵列或通用微处理器与可在通用微处理器上运行的程序的组合。此外，本示例性实施例所属领域的普通技术人员将理解，中央算术处理器可由不同类型的硬件形成。
图4B是根据另一示例性实施例的医学成像设备400的构造的框图。
参照图4B，与图4A的医学成像设备400不同，根据本示例性实施例的医学成像设备400还可包括显示器430和用户接口440。
由于图4B的医学成像设备400的图像处理器410和控制器420分别对应于图4A的医学成像设备400的图像处理器410和控制器420，因此下面将省略已经针对图4A提供的相同描述。
显示器430可显示第一类型的第一图像和第二图像中的至少一幅以及第二类型的第一图像和第二图像中的至少一幅。
显示器430可按照使第一类型的第一图像和第二图像以及第二类型的第一图像和第二图像中的至少两幅彼此重叠的方式来显示它们。例如，显示器430可按照使第一类型的第一图像和第二类型的第一图像彼此重叠的方式显示它们。
控制器420控制显示器430，以显示预定的屏幕。显示器430可显示预定的屏幕，使得用户或患者可以可视地识别预定的图像或信息。显示器430可对应于图1中示出的显示器160，或与图1的超声诊断设备100分开。
显示器430可显示预定的屏幕。详细地，显示器430可根据控制器420的控制来显示预定的屏幕。显示器430包括显示面板(未示出)，并在显示面板上显示用户界面屏幕、医学图像屏幕等。
用户接口440可接收用于选择将要匹配的不同类型的图像的用户输入。详细地，用户接口440可接收用于从第一类型的第一图像和第二图像中选择至少一幅的第一用户输入，以及用于从第二类型的第一图像和第二图像中选择至少一幅的第二用户输入。
用户接口440是指通过其从用户接收用于控制医学成像设备400的数据的装置。用户接口440可包括硬件组件(诸如键盘、鼠标、触摸面板、触摸屏、轨迹球和滚轮开关)，但不限于此。用户接口440还可包括任何各种其它输入单元(包括心电图(ECG)测量模块、呼吸测量模块、语音识别传感器、手势识别传感器、指纹识别传感器、虹膜识别传感器、深度传感器、距离传感器等)。
用户接口440可产生并输出用于从用户接收预定命令或数据的用户界面屏幕。用户接口440还可通过用户界面屏幕从用户接收预定的命令或数据。用户可查看经由显示器430显示的用户界面屏幕，以可视地识别预定信息并经由用户接口440输入预定命令或数据。
例如，用户接口440可形成为触摸板。详细地，用户接口440包括与显示器430中的显示面板组合的触摸板(未示出)。在这种情况下，用户界面屏幕被输出到显示面板。当经由用户界面屏幕输入预定命令时，触摸板可检测关于预定命令的信息，然后将所检测的信息发送到控制器420。然后，控制器420可解释所检测的信息，以识别并执行由用户输入的预定命令。
医学成像设备400还可包括存储单元(未示出)和通信模块(未示出)。存储单元可将与对象有关的数据(例如，超声图像、超声数据、扫描相关数据、与患者的诊断有关的数据等)、从外部装置传输的数据等存储到医学成像设备400。从外部装置传输的数据可包括患者相关信息、诊断和治疗患者所必需的数据、患者以往的病史、与关于患者的诊断的指令对应的医疗工作列表等。
通信模块可从外部装置接收数据/将数据发送到外部装置。例如，通信模块可通过基于Wi-Fi或Wi-Fi直连(WFD)技术的通信网络连接到无线探头或外部装置。详细地，通信模块可连接的无线通信网络的示例可包括但不限于无线局域网(WLAN)、Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、WFD、超宽带(UWB)、红外数据协会(IrDA)、蓝牙低功耗(BLE)和近场通信(NFC)。
在这种情况下，医学成像设备400可通过直接拍摄或扫描对象来获得分别与多个呼吸状态对应的多种类型的图像或从外部装置接收它们。外部装置可以是存储装置。存储装置可以是诸如硬盘驱动器(HDD)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪速存储器和存储卡的各种存储介质中的任意一种。
在下文中，将详细描述由医学成像设备400执行的各种操作及其应用。虽然未详细说明图像处理器410、控制器420和显示器430，但本领域的普通技术人员将清楚地理解且显而易见的特征和方面可被视为典型的实现方式。本发明构思的范围不受特定组件或物理/逻辑结构的名称限制。
图5A是根据示例性实施例的操作医学成像设备400的方法的流程图。
参照图5A，医学成像设备400可获取与第一呼吸状态对应的第一类型的第一图像(S510)。例如，医学成像设备400可获取在对象处于吸气状态时捕获的第一CT图像。一般地，为了检查病变，CT图像在空气已被吸入的状态下被捕获。因此，医学成像设备400可通过使用类型与CT图像不同的图像的运动矢量来产生与吸气状态对应的CT图像。当医学成像设备400为CT设备时，医学成像设备400可通过直接拍摄对象获取CT图像。此外，医学成像设备400可从外部装置获取CT图像。
医学成像设备400可基于分别与对象的第一呼吸状态和第二呼吸状态对应的第二类型的第一图像和第二图像来针对呼气状态确定对象的运动信息(S520)。
例如，医学成像设备400可获取分别与吸气状态和呼气状态对应的第一超声图像和第二超声图像。医学成像设备400可确定用于获得指示第一超声图像和第二超声图像之间的空间变换的运动信息的至少一个参数，并基于空间变换确定所述至少一个参数的值。医学成像设备400可基于所确定的所述至少一个参数的值来确定运动信息(例如，运动矢量)。
作为另一示例，医学成像设备400可获取对象的位置信息，并基于分别在对应于获取的位置信息的吸气状态和呼气状态下获取的第一超声图像和第二超声图像来确定运动信息。
此外，医学成像设备400可获取对象的位置信息，并基于位置信息以及分别对应于多个呼吸状态的第二类型的图像来针对呼吸状态确定对象的运动信息。运动信息可基于第二类型的图像中的对象的位置信息和解剖结构来确定。
医学成像设备400可产生与第二呼吸状态对应的第一类型的第二图像(S530)。详细地，医学成像设备400可通过将运动信息应用于第一类型的第一图像来产生与第二呼吸状态对应的第一类型的第二图像。
例如，医学成像设备400可从分别对应于吸气状态和呼气状态的第一超声图像和第二超声图像获取指示对象的结构变换或空间变换的运动信息。医学成像设备400可通过将运动信息应用于在吸气状态下捕获的第一CT图像来产生与呼气状态对应的第二CT图像。
此外，记录有用于执行操作医学成像设备400的方法的程序的非暂时性计算机可读记录介质可包括表示所述方法的代码。详细地，所述代码可包括用于获取与对象的第一呼吸状态对应的第一类型的第一图像的代码、用于基于第二类型的第一图像和第二图像来针对呼吸状态确定对象的运动信息的代码以及用于通过将运动信息应用于第一类型的第一图像而产生与第二呼吸状态对应的第一类型的第二图像的代码，但所述代码不限于此。
图5B是根据另一示例性实施例的操作医学成像设备400的方法的流程图。
参照图5B，医学成像设备400可将第一类型的图像与第二类型的图像匹配在一起(S540)。医学成像设备400可将第一类型的第一图像和第二图像中的至少一幅与第二类型的第一图像和第二图像中的至少一幅匹配。详细地，医学成像设备400可将第一类型的第二图像与第二类型的第一图像匹配。
例如，医学成像设备400可将对应于呼气状态的第二CT图像与对应于呼气状态的第二超声图像匹配。此外，医学成像设备400可将对应于吸气状态的第一CT图像与对应于吸气状态的第一超声图像匹配。此外，医学成像设备400可对分别对应于不同呼吸状态的不同类型的图像进行匹配。
此外，医学成像设备400可将第一类型的第一图像和第二图像中的至少一幅与第二类型的多幅图像中的至少一幅匹配。
医学成像设备400可显示匹配后的图像(S550)。此外，医学成像设备400可将匹配后的图像与匹配之前的图像显示在一起。
此外，记录有用于执行操作医学成像设备400的方法的程序的非暂时性计算机可读记录介质可包括表示所述方法的代码。详细地，所述代码可包括用于将第一类型的图像与第二类型的图像匹配在一起的代码以及用于显示匹配后的图像的代码，但所述代码不限于此。
图5C是根据另一示例性实施例的操作医学成像设备400的方法的流程图。图5C是用于解释接收用于从不同类型的图像选择将要匹配的图像的用户输入的处理的流程图。
参照图5C，医学成像设备400可显示第一类型的图像和第二类型的图像(S532)。医学成像设备400可显示第一类型的多幅图像中的一些和/或第二类型的多幅图像中的一些。
医学成像设备400可按照使第一类型的多幅图像中的至少一幅和第二类型的多幅图像中的至少一幅彼此重叠的方式来显示它们。
此外，医学成像设备400可在以重叠的方式显示第二类型的多幅图像中的至少两幅的同时以重叠的方式显示第一类型的多幅图像中的至少两幅。
医学成像设备400可接收用于从第一类型的多幅图像中选择至少一幅图像以及从第二类型的多幅图像中选择至少一幅图像的用户输入(S534)。
医学成像设备400可接收用于选择均对应于呼气状态的第二超声图像和第二CT图像的用户输入。医学成像设备400可基于用户输入将对应于呼气状态的第二超声图像与对应于呼气状态的第二CT图像匹配。
此外，记录有用于执行操作医学成像设备400的方法的程序的非暂时性计算机可读记录介质可包括表示所述方法的代码。详细地，所述代码可包括用于将第一类型的图像与第二类型的图像匹配在一起的代码以及用于接收用于从第一类型的多幅图像中选择至少一幅图像以及从第二类型的多幅图像中选择至少一幅图像的用户输入的代码，但所述代码不限于此。
图6A至图6D是根据示例性实施例的用于解释第一类型的第一图像和第一类型的第二图像的示图，其中，第一类型的第一图像对应于对象的第一呼吸状态，第一类型的第二图像对应于第二呼吸状态且从第一类型的第一图像获得。
医学成像设备400可提供对象的截面图像，并显示内部结构(例如，心脏、肝脏、胃等)而不使相邻的结构重叠。
参照图6A，医学成像设备400可获取在吸气状态下捕获并示出人的肝脏621和胃624的第一CT图像610。一般在吸气状态下捕获CT图像。医学成像设备400可通过使用类型与CT图像不同的图像来产生与呼气状态对应的第二CT图像620。在这种情况下，不同类型的图像可以是分别对应于吸气状态和呼气状态的第一超声图像和第二超声图像。本领域的普通技术人员将显而易见的是，类型不同的图像不限于超声图像。如图6A所示，肝脏621、下腔静脉622、主动脉623、胃624等的结构位置或空间位置可根据呼吸状态而变化。
参照图6B，医学成像设备400可获取在吸气状态下捕获并示出人的心脏631、胃641和肾脏642的第一CT图像630。医学成像设备400可通过使用类型与CT图像不同的图像产生对应于呼气状态的第二CT图像640。如图6B所示，心脏631、胃641和肾脏642的结构位置或空间位置可根据呼吸状态而变化。
参照图6C，医学成像设备400可获取在吸气状态下捕获并示出人的肝脏651、脊柱652和肾脏653的第一CT图像650。医学成像设备400可通过使用类型与CT图像不同的图像产生与呼气状态对应的第二CT图像660。如图6C所示，肝脏651、脊柱652和肾脏653的结构位置或空间位置可根据呼吸状态而变化。
参照图6D，医学成像设备400可获取在吸气状态下捕获并示出人的肝脏681、胃682和主动脉683的第一CT图像670。医学成像设备400可通过使用类型与CT图像不同的图像产生对应于呼气状态的第二CT图像680。如图6D所示，肝脏681、胃682和主动脉683的结构位置或空间位置可根据呼吸状态而变化。
图7是根据示例性实施例的用于解释与呼吸状态对应的匹配后的图像的示图。
参照图7的710，超声图像通过扫描呼气状态下的对象而被获得。如图7的710中所示出的，感兴趣区域(ROI)或感兴趣位置(711)被描绘在超声图像中，以供医生治疗或检查患者的受影响的区域。
参照图7的720，医学成像设备400可将对应于吸气状态的CT图像与对应于呼气状态的超声图像匹配，并显示匹配后的图像。对象的结构位置或空间位置可根据呼吸状态而变化。如图7的720中所示出的，对应于吸气状态的CT图像中的ROI 721的位置与对应于呼气状态的超声图像中的ROI 711的位置不一致。
此外，参照图7的730，医学成像设备400可将对应于呼气状态的CT图像与对应于呼气状态的超声图像匹配，并显示匹配后的图像。如图7的730中所示出的，对应于呼气状态的CT图像中的ROI 731的位置与对应于呼气状态的超声图像中的ROI 711的位置一致。
因此，医学成像设备400可将对应于相同的呼吸状态的CT图像和超声图像匹配，并显示匹配后的图像。在这种情况下，呼吸状态可分为两种状态，即，呼气状态和吸气状态。此外，呼气状态可根据对象吸气的程度而分为第一吸气状态至第N吸气状态。类似地，呼气状态可根据对象呼气的程度而分为第一呼气状态至第N呼气状态。
图8A和图8B是根据示例性实施例的用于解释第一类型的图像和第二类型的图像显示在医学成像设备400上的示例的示图。医学成像设备400可显示第一类型的多幅图像中的至少一幅以及第二类型的多幅图像中的至少一幅。
参照图8A，医学成像设备400可显示第二类型的第一超声图像811以及第一类型的第一CT图像821至第三CT图像823。第二类型的第一超声图像811以及第一类型的第一CT图像821至第三CT图像823可以是描绘同一对象的图像，并可对应于对象的不同呼吸状态。
如图8A所示，医学成像设备400可显示对应于第一呼吸状态的第一超声图像811以及对应于第一呼吸状态的第一CT图像821至第三CT图像823。此外，医学成像设备400可按照使第一CT图像821至第三CT图像823彼此重叠或分开布置的方式显示它们。
参照图8B，医学成像设备400可显示第二类型的第一超声图像811至第三超声图像813以及第一类型的第一CT图像821至第三CT图像823。
如图8B所示，医学成像设备400可显示对应于第一呼吸状态的第一超声图像811至第三超声图像813以及对应于第一呼吸状态的第一CT图像821至第三CT图像823。此外，医学成像设备400可按照使第一超声图像811至第三超声图像813彼此重叠或分开布置的方式显示它们。类似地，医学成像设备400可以按照重叠或分开的方式显示第一CT图像821至第三CT图像823。
图9A至图9C是根据示例性实施例的示出对由用户选择的图像执行配准的结果的示图。
图9A示出对显示在医学成像设备400上的多幅图像中的至少两幅的选择。如图9A所示，医学成像设备400可显示第二类型的图像811至图像813以及第一类型的图像821至图像823。用户可从显示的第一类型的图像821至图像823中选择一幅以及从显示的第二类型的图像811至图像813中选择一幅。
如图9A所示，当医学成像设备400的屏幕形成为触摸屏时，用户使用手来选择第一类型的图像和第二类型的图像。医学成像设备400可从用户接收触摸输入901和902，并基于所接收的触摸输入901和902匹配第一类型的图像和第二类型的图像。
此外，虽然图9A示出医学成像设备400接收作为触摸输入的用户输入，但是医学成像设备400可通过用户接口接收用户输入。在这种情况下，用户接口可以是用于感测触摸输入的触摸面板，并且触摸面板可以与医学成像设备400的显示器430集成。
参照图9B和图9C，医学成像设备400可接收作为用户输入的触摸输入901和触摸输入902，并将第一类型的多幅图像中的一幅与第二类型的多幅图像中的一幅匹配。医学成像设备400可显示匹配后的图像以及匹配后的图像的结果信息。匹配后的图像的结果信息可包括与以下内容有关的多种信息：两幅图像的呼吸状态是否彼此一致、两幅图像中的对象的全部的主要点中的彼此一致的主要点的数量以及两幅图像之间的配准精度。此外，医学成像设备400可通过使用两幅图像之间的一个对应的点的位置的误差来显示精度。医学成像设备400可基于一个对应的点的位置的误差来确定这两幅图像是在相同的呼吸状态下从对象获取的还是在不同的呼吸状态下从对象获取的。本领域的普通技术人员将理解，除了以上描述的之外，匹配后的图像的结果信息还可包括其它的多种信息。
如图9B所示，医学成像设备400可将第一类型的第一图像与第二类型的第二图像匹配。详细地，第一类型的第一图像可以是对应于对象的吸气状态的CT图像，第二类型的第二图像可以是对应于对象的呼气状态的超声图像。由于第一类型的第一图像的呼吸状态与第二类型的第二图像的呼吸状态彼此不同，因此第一图像和第二图像中的对象的对应的主要点的位置可以彼此不同。因此，当将第一图像与第二图像匹配在一起时，配准的精度会比对应于相同的呼吸状态的图像匹配时的配准精度低。医学成像设备400可显示第一图像与第二图像之间的“呼吸状态不一致”、“100个点中有48个点一致”以及“精度为48％”来作为匹配后的图像的结果信息。
如图9C所示，医学成像设备400可以将第一类型的第二图像与第二类型的第二图像匹配。详细地，第一类型的第二图像可以是对应于对象的呼气状态的CT图像，第二类型的第二图像可以是对应于对象的呼气状态的超声图像。由于第一类型的第二图像和第二类型的第二图像的呼吸状态彼此相同，因此第一类型的第二图像和第二类型的第二图像中的对象的对应的主要点可以处于相同的位置。因此，当将第一类型的第二图像与第二类型的第二图像匹配在一起时，配准的精度会比对应于不同的呼吸状态的图像匹配时的配准精度高。医学成像设备400可显示第一类型的第二图像与第二类型的第二图像之间的“呼吸状态一致”、“全部的100个点中有99个点一致”以及“精度为99％”来作为匹配后的图像的结果信息。
以上描述的医学成像设备可使用硬件组件、软件组件或硬件组件和软件组件的组合来实现。例如，在示例性实施例中示出的设备和组件可利用一个或更多个通用计算机或专用计算机(诸如处理器、控制器、算术逻辑单元(ALU)、数字信号处理器、微计算机、现场可编程阵列(FPA)、可编程逻辑单元(PLU)、微处理器或能够以定义的方式响应并执行指令的任意其它装置)来实现。
处理装置可运行操作系统(OS)以及在OS上运行的一个或更多个软件应用。处理装置还可响应于软件的执行而访问、存储、操纵、处理以及创建数据。
为了方便，虽然可以为了方便而示出单个处理装置，但本领域的普通技术人员将理解，处理装置可包括多个处理元件和/或多种类型的处理元件。例如，处理装置可包括多个处理器或处理器和控制器。此外，处理装置可具有不同的处理构造(例如，并行处理器)。
软件可包括计算机程序、代码段、指令或它们中的一个或更多个的组合，并且独立地或集体地指示或构造处理装置，以使其如所期望的那样操作。
软件和/或数据可永久地或临时地实施在任意类型的机器、组件、物理装备、虚拟装备、计算机存储介质或装置中或实施在发送的信号波中，以由处理装置解释或将指令或数据提供给处理装置。软件还可以分布在联网的计算机系统上，使得软件以分散的方式被存储和执行。特别地，软件和数据可被存储在一个或更多个计算机可读记录介质中。
根据示例性实施例的方法可被记录在包含用于实施由计算机实施的各种操作的程序指令的非暂时性计算机可读记录介质中。非暂时性计算机可读记录介质还可单独或组合地包括程序指令、数据文件、数据结构等。可针对示例性实施例来具体地设计和构造记录在非暂时性计算机可读记录介质中的程序指令，或者这些程序指令是计算机软件领域的普通技术人员公知的或可用的。
非暂时性计算机可读记录介质的示例包括：诸如硬盘、软盘、磁带的磁介质；诸如CD ROM盘和DVD的光学介质；诸如光盘的磁光介质；被具体构造为存储并执行程序指令的硬件装置(诸如ROM、RAM、闪速存储器等)。
程序指令的示例包括机器代码(诸如由编译器产生的代码)以及可由计算机利用解释器执行的高级代码两者。
以上描述的硬件装置可被构造为用作一个或更多个软件模块，以便执行以上描述的实施例的操作，反之亦然。
虽然已参照附图描述了一个或更多个示例性实施例，但是本领域普通技术人员将理解，在不脱离由权利要求限定的精神和范围的情况下，可从以上描述做出形式和细节上的各种变型和改变。例如，即使以与以上描述不同的顺序执行以上技术，和/或上述元素(诸如系统、架构、装置或电路)以与以上描述不同的形式和模式来组合或结合或者被其它的组件或它们的等同物替换或者增补其它的组件或它们的等同物，也可实现充足的效果。
因此，本发明构思的范围不是由本发明构思的具体实施方式限定的，而是由权利要求及其等同物限定的。

Claims (12)

1.一种操作医学成像设备的方法，所述方法包括：
获取对应于对象的第一呼吸状态的第一类型的第一图像；
获取对应于对象的第一呼吸状态的第二类型的第一图像和对应于对象的第二呼吸状态的第二类型的第二图像；
基于通过使用从第二类型的第一图像和第二图像提取的解剖结构的性质获得的第二类型的第一图像和第二图像之间的空间变换来针对呼吸状态确定对象的运动信息；
通过将所述运动信息应用于第一类型的第一图像来产生对应于第二呼吸状态的第一类型的第二图像；
将第一类型的第一图像和第二图像中的一幅与第二类型的第一图像和第二图像中的一幅配准，在配准中使用的第一类型和第二类型的图像对应的每个呼吸状态是相同的。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：显示配准后的图像。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
显示第一类型的第一图像和第二图像中的至少一幅以及第二类型的第一图像和第二图像中的至少一幅；
接收用于选择第一类型的第一图像和第二图像中的至少一幅以及第二类型的第一图像和第二图像中的至少一幅的用户输入。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括：将所选择的第一类型的至少一幅图像与所选择的第二类型的至少一幅图像配准。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，显示第一类型的第一图像和第二图像中的至少一幅以及第二类型的第一图像和第二图像中的至少一幅的步骤包括以下步骤中的至少一个：
显示第一类型的第一图像和第二图像以及第二类型的第一图像和第二图像；
按照使第一类型的第一图像和第二图像以及第二类型的第一图像和第二图像中的至少两幅图像彼此重叠的方式显示所述至少两幅图像。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，按照使第一类型的第一图像和第二图像以及第二类型的第一图像和第二图像中的至少两幅图像彼此重叠的方式显示所述至少两幅图像的步骤包括以下步骤中的至少一个：
以重叠的方式显示第一类型的第一图像和第二图像；
以重叠的方式显示第二类型的第一图像和第二图像。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，针对呼吸状态确定对象的运动信息的步骤包括：
确定用于获取指示第二类型的第一图像和第二图像之间的空间变换的运动信息的至少一个参数；
基于第二类型的第一图像和第二图像之间的空间变换确定所述至少一个参数的值；
基于所确定的所述至少一个参数的值确定所述运动信息。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述空间变换基于对象的位置、旋转和尺寸中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，针对呼吸状态确定对象的运动信息的步骤包括：
获取对象的位置信息，以及
从分别在对应于获取的位置信息的第一呼吸状态和第二呼吸状态下获取的第二类型的第一图像和第二图像确定所述运动信息。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一呼吸状态和第二呼吸状态分别为对象的吸气状态和呼气状态。
11.一种医学成像设备，包括：
图像处理器，被配置为获取对应于对象的第一呼吸状态的第一类型的第一图像，获取对应于对象的第一呼吸状态的第二类型的第一图像和对应于对象的第二呼吸状态的第二类型的第二图像；
控制器，被配置为基于通过使用从第二类型的第一图像和第二图像提取的解剖结构的性质获得的第二类型的第一图像和第二图像之间的空间变换来针对呼吸状态确定对象的运动信息，并且通过将所述运动信息应用于第一类型的第一图像来产生对应于第二呼吸状态的第一类型的第二图像，并且将第一类型的第一图像和第二图像中的一幅与第二类型的第一图像和第二图像中的一幅配准，其中，在配准中使用的第一类型和第二类型的图像对应的每个呼吸状态是相同的。
12.根据权利要求11所述的医学成像设备，还包括：
显示器，被配置为显示第一类型的第一图像和第二图像中的至少一幅以及第二类型的第一图像和第二图像中的至少一幅；
用户接口，被配置为接收用于选择第一类型的第一图像和第二图像中的至少一幅以及第二类型的第一图像和第二图像中的至少一幅的用户输入。
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