多模態成像基準標記制造技術

公開一種用于數據配準的多模態基準標記（１０）。多模態基準標記（１０）通常包括第一部分（１２）和第二部分（１４），所述第一部分（１２）由至少一種不透射線的材料制成，所述第二部分（１４）由能夠吸收至少一種放射性材料的多孔材料制成。所述第二部分（１４）至少部分地環繞所述第一部分（１２）。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】多模態成像基準標記
本申請大體涉及成像領域，更具體地涉及圖像配準。圖像配準是將同一或不同對象的圖像空間對準的過程。圖像配準有許多應用。例如，在調查疾病體內模型時，要求對同一動物或不同動物群組進行多模態成像。在這些研究中，使用多種不同成像模態進行掃描可提供補充信息或數據，用以識別、比較并跟蹤疾病演變。該信息可配準以使所采集圖像在共用坐標系框架對準，用于結果確認、規劃、診斷以及其它用途。這種成像模態可包括計算機斷層成像(CT)、熒光透視、正電子發射斷層成像(PET)、微PET、單光子發射計算機斷層成像(SPECT)、微SPECT、磁共振(MR)、超聲成像等。
技術介紹
現有圖像配準技術可劃分為兩類：剛性配準和非剛性配準。剛性配準涉及不改變形狀或不會局部變形的物體的對準。在剛性配準中，兩圖像通過笛卡爾坐標系變換進行空間對準。所述配準由剛性線性變換矩陣表示，用于消除兩物體之間位置與定向的全局差異。非剛性配準涉及可改變形狀或可局部變形的物體的對準。如此，所述圖像可通過非線性變換對準。多模態成像數據配準是復雜的過程，均涉及剛性與非剛性圖像配準。復雜性是由于不同模態中被成像對象缺乏顯著的解剖學特征或結構。例如，在例如小鼠或大鼠等小動物中對多模態數據進行配準尤其復雜。復雜性是由于成像目標小尺寸、成像硬件的高靈敏度和空間分辨率。由于所述因素，對象在成像掃描之間非常小的運動對配準圖像可能具有較大影響。剛性圖像的配準算法可從全手動到全自動進行。用于剛性圖像配準的最可靠、準確和穩健的算法通常基于點界標或基準標記。這些算法根據待配準的多重圖像中對應基準標記(界標)的點坐標計算變換矩陣的系數。假定基準標記可易于識別且其位置易于確定，這種算法的輸出提供準確剛性圖像配準。
技術實現思路
在本申請中描述了使用易于識別的多模態基準標記用于多模態數據配準的設計和方法。本申請多模態基準標記通常包括兩部分。第一部分包括至少一種不透射線的材料，其可由CT、透視、MR和超聲成像檢測。第二部分包括能夠吸收至少一種高密度放射性材料的多孔材料，其可由PET、微PET、SPECT以及微SPECT成像檢測到。第二部分可至少部分地環繞第一部分。但是，本專利技術可采用不同元件和元件配置的形式。所描述多模態基準標記對于驗證和準確評價圖像配準軟件工具、要求將多模態成像數據和準確基準點對準的其它圖像處理軟件，以及成像硬件(分辨率、靈敏度、輻射劑量等)的測試是有用的。所述多模態基準標記可用于小動物，以及包括人體的其它對象。通過閱讀并理解以下詳細描述，本領域普通技術人員可獲知本專利技術的更多其它優點。附圖說明附圖僅用于描述優選實施例，不應視為限制本專利技術。圖1為根據本專利技術實施例示例性基準標記的頂視圖；圖2為沿圖1中線2-2所截取的剖視圖；圖3A顯示圖像配準之前管筒中小鼠的CT與PET圖像；以及圖3B顯示在與根據本專利技術實施例的示例性基準標記進行圖像配準之后在管筒中小鼠的CT與PET圖像。具體實施方式本申請基準標記通常為用于不同類型成像數據的配準的多模態基準標記。所述多模態基準標記通常包括由至少一種不透射線材料制成的第一部分、以及由能夠吸收至少一種高密度放射性材料的多孔材料制成的第二部分。第二部分至少部分環繞第一部分。更具體地，參見圖1和圖2，在示例性實施例中，多模態基準標記10的第一部分12為不透射線材料。不透射線材料為不透過X射線輻射的材料，因此它在X射線圖片中并且在透視下是可見的。具有足夠密度不透過X射線輻射的材料在超聲掃描中也典型地可見。于是，第一部分12將在CT、透視、其它基于X射線的成像系統以及超聲成像系統中是可見的。第一部分12可例如由不透射線的金屬或例如聚乙烯醇(PVA)等非金屬材料制成。第一部分12也可由金屬或非金屬的非磁性材料制成，例如為金屬鋁。非磁性第一部分12在一些應用中也可為優選的，因為它可防止MR成像系統中所產生的磁場移動基準標記10。在需將MR圖像與其它圖像配準的應用中，第一部分12可由例如PVA或鋁等的非磁性材料制成。示例性基準標記10的第一部分12有利地可為球形形狀，例如如圖1和圖2所示。這種球形幾何形狀可使第一部分12從所有角度一致地被識別并可使基準標記10的中心準確定位。第一部分12的球形形狀也可使基準標記10易于被檢測，使得圖像配準過程可自動化。但是，也可采用本領域公知的其它幾何形狀。第一部分12可為中空或實心的。多模態基準標記10的第二部分14是放射性的。例如，第二部分14可包括吸收放射性材料的多孔材料。這種多孔材料可為例如紙張，優選為吸水紙。所述放射性材料可為例如18F或64Cu的液滴。一旦多孔材料至少部分地浸透放射性材料，第二部分14被激活。第二部分14所產生的放射性將對PET、微PET、SPECT與微SPECT成像系統是可見的。如圖1和圖2所示，第二部分14可至少部分地環繞第一部分12，使得第一部分12嵌入第二部分14。于是第二部分14可形成第一部分12的保持器或凹座。在一些實施例中，第二部分14大體環繞第一部分12。圖1與圖2所示基準標記10也包括用于將基準標記10附連到被成像對象的附連裝置、或被成像對象置于其上或其中的裝置。圖1和圖2中示例性附連裝置包括在第二部分14的基體18上的粘合層16，用于將基準標記10附連到表面。但是，所述附連裝置可采用本領域已知的能夠將基準標記10附連到表面的任何合適裝置，例如吸盤、膠帶、螺絲、銷釘、卡釘、螺紋、系帶、皮帶、夾子、封套、彈性帶、刺穿、魔術貼或其它緊固件。附連裝置優選地可使基準標記10分離下來并隨后重新附連。根據本申請所構建的基準標記10的尺寸可根據不同因素改變，包括所采用掃描機的類型、掃描機分辨率、和被成像對象的尺寸。通常優選地，基準標記10的總尺寸略高于具有最低分辨率成像系統的下限。例如，PET系統的分辨率典型為1毫米量級。如果這是所配準的最低分辨率系統，則(如圖1所示)第一部分12的直徑D1可為約1.0mm，且多模態基準標記10的總直徑D2可為約2.0mm。相比較，微PET系統具有數毫米量級的分辨率。如果這是最低分辨率，則D1可為約0.05mm且D2可為約1.0mm。在多數應用中，直徑D2在約0.05mm至約3.0mm范圍內。使用多模態基準標記10的一種示例性方法包括在待掃描物體的所需位置放置一個或多個基準標記的步驟。標記10可例如通過圖1與圖2所示標記的基體18上的粘合層16附連到所述對象。此外，如果在PET、微PET、SPECT或微SPECT成像系統中掃描對象，將例如18F或64Cu的液滴等放射性材料放置在基準標記10的第二部分14上。所述第二部分14吸收放射性材料，且所產生的放射性使得第二部分在這些和其它成像系統中是可見的。在將基準標記10放置在待掃描對象上之前或之后，所述放射性材料可被放置在第二部分14上。一旦一個或多個基準標記10被放置在對象上所需位置，將使用多種不同成像模態進行掃描。無論第二部分14上是否放置放射性材料，基準標記10的第一部分12在多種模態下可見，包括CT、透視、和其它基于X射線的成像系統，以及超聲成像系統。如所述，如果基準標記10的第二部分14浸透放射性材料，第二部分14在PET、微PET、SPECT、微SPECT以及可能的其它成像系統下是可見的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于多模態數據的配準的多模態基準標記（１０），包括：　　包括至少一種不透射線材料的第一部分（１２）；以及　　包括放射性材料的第二部分（１４）。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】US 2008-6-13 61/061,1541.一種用于多模態數據的配準的多模態基準標記(10)，包括：由至少一種不透射線材料制成的第一部分(12)，所述第一部分(12)能夠在第一種成像模態下被檢測到；以及由能夠吸收至少一種放射性材料的多孔材料制成的第二部分(14)，所述第二部分(14)能夠在第二種成像模態下被檢測到；其中，所述第二部分的多孔成分形成用于容納所述第一部分并且將所述第一部分支撐在所述第二部分中的凹部；以及所述第一部分(12)是球形。2.如權利要求1所述的多模態基準標記(10)，其特征在于，所述第二部分(14)至少部分地環繞所述第一部分(12)。3.如權利要求1或2所述的多模態基準標記(10)，其特征在于，所述基準標記(10)直徑在0.05mm至3.00mm之間。4.如權利要求1或2所述的多模態基準標記(10)，其特征在于，所述基準標記(10)直徑為約1.0mm。5.如權利要求1或2所述的多模態基準標記(10)，其特征在于，所述基準標記(10)在CT、透視、PET、微PET、SPECT、微SPECT、MR或超聲掃描機的兩種或多種中是可識別的。6.如權利要求1或2所述的多模態基準標記(10)，其特征在于，還包括用于將所述基準標...

【專利技術屬性】
技術研發人員：L扎戈爾謝夫，D斯坦頓，
申請(專利權)人：皇家飛利浦電子股份有限公司，
類型：發明
國別省市：NL