通过动态阈值化来检测固定化造影剂制造技术

提出了一种用于分析患者的身体部位的技术方案，在执行该方法之前该身体部位已被灌注了能够在患者体内循环并且基本固定在生物靶标上的造影剂。对应的方法(A1‑A18)包括提供(A1‑A2)至少一个经过滤的图像，该经过滤的图像包括用于身体部位的对应位置的多个过滤值，每个过滤值包括在对应位置处的固定化造影剂的指示，其中循环造影剂的贡献显著降低，产生(A17)包含与过滤值相对应的多个阈值的经阈值化的图像，经阈值化的图像是通过根据过滤值与幅值阈值的比较结果将每个阈值设置为对应的过滤值或重置值而生成的，提供(A3‑A7)由幅值阈值的对应候选值定义的多个候选阈值，生成(A8)与候选阈值相对应的多个候选图像，每个候选图像包括对应于过滤值的多个候选值，每个候选图像是通过将每个候选值设置为对应的过滤值或根据过滤值与候选阈值的所述比较的复位值来生成的，计算(A9‑A14)与候选图像相对应的多个比较值，每个候选图像的比较值根据固定区域中的候选值与循环区域中的候选值之间的进一步比较来计算，该固定区域对应于包含显著量的固定化造影剂的一组位置，该循环区域对应于排除了固定区域的位置的至少一部分，确定(A15)比较值的峰值，并且根据比较值的峰值来设置(A16)幅值阈值。

Detection of immobilized contrast agents by dynamic thresholding

A technical scheme for analyzing the body parts of a patient has been proposed. Before this method, the body part has been perfused to circulate in the patient's body and be basically fixed on the biological target. The corresponding method (A1 A18) includes providing (A1 A2) at least one filtered image, which includes a plurality of filtering values for the corresponding position of the body part, each of which includes an indication of the immobilized contrast agent at the corresponding position, in which the contribution of the circulating maker is significantly reduced, and (A17) contains and is included. A threshold image of a filtered value corresponding to multiple thresholds is generated by setting each threshold to a corresponding filter value or reset value based on a comparison of the filtering value and the amplitude threshold value, providing (A3 A7) a number of candidate thresholds defined by the corresponding candidate values of the amplitude threshold, generating (A8) and waiting for the candidate. Each candidate image includes a number of candidate values corresponding to the filter value, each candidate image is generated by setting each candidate value to a corresponding filter value or a reset value compared with the candidate threshold value according to the filter value, and a calculation (A9 A14) is corresponding to the candidate image. A comparison value, the comparison value of each candidate image is calculated according to the further comparison between the candidate values in the fixed area and the candidate values in the loop region, which corresponds to a set of positions of the fixed contrast media containing a significant amount, which corresponds to at least one part of the location of the fixed area, Determine (A15) the peak value of the comparison value, and set the (A16) amplitude threshold according to the peak value of the comparison value.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过动态阈值化来检测固定化造影剂
本公开涉及医学成像领域。更具体地说，本公开涉及固定化造影剂的检测。
技术介绍
下面将介绍本公开的背景以及与其上下文有关的技术的讨论。然而，即使此讨论涉及文档、行为、制品等时，它也不暗示或表示所讨论的技术是现有技术的一部分，或者是与本公开相关的领域中的普通常识。医学成像是一种成熟的技术(在医疗应用设备领域)，它允许以基本无创的方式分析患者的身体部位。特定的医学成像技术基于向患者施用超声造影剂(UCA)(例如，包括磷脂稳定的充气微泡的悬浮液)；造影剂充当高效的超声反射体，从而其在借助于超声扫描仪获取的患者身体部位的图像中提供了对应的增强。造影剂也可以适于达到特定(生物)靶标(例如，在病变中标示)，然后保持固定在其上。特别地，在超声分子成像(USMI)技术中，这是通过使用被配制用于附着于对应靶标的(分子)靶向造影剂(例如，通过在其制剂中掺入能够与炎性或肿瘤组织相互作用的配体)来实现的。固定化的靶向造影剂的检测允许识别其靶标(例如，否则难以发现的对应病变)；此外，这种固定化的(靶向的)造影剂的定量允许确定靶标的状况(例如，在对病变的治疗随诊中)。然而，固定化造影剂在图像的增强或靶向增强(TE)中的贡献的识别受到以下事实的阻碍：即只有一小部分靶向造影剂实际上到达靶标并保持固定在其上，而其余的靶向造影剂反而继续循环很长时间(例如长达10-30分钟)，直到其被患者的肺和/或在患者的肝脏中滤除为止；因此，直到大部分循环(靶向)造影剂消失之前，是不可能将固定化造影剂与循环造影剂区分开来的。在施用靶向造影剂后在早期阶段检测固定化造影剂的常用方法是差分靶向增强(dTE)技术。在这种情况下，具有高机械指数(MI)的破坏性脉冲被施加到身体部位以破坏大部分(固定的和循环的)靶标造影剂。在施加破坏性脉冲之前获取的图像(然后，包括固定的造影剂和循环造影剂的贡献)通过减去该施加经过了短暂延迟(通常30-90秒)后所获得的图像(然后主要包括仅循环造影剂的贡献)而被过滤，以便主要保留仅固定化造影剂的贡献。但是，以这种方式，不可能再次将身体部位成像以检测固定化造影剂，因为固定化造影剂已经由于施加破坏性脉冲而被破坏。作为替代，WO-A-2007/054544(其全部公开内容通过引用并入本文)提出通过基本抑制(或至少衰减)随时间呈现高变化的图像的像素值来处理图像以减少循环造影剂的贡献(同时保留显示随时间变化很小的像素值)。为此，通过应用修改的最小强度投影(Min_IP)算法来对图像进行过滤，其中每个像素值由像素值本身和一个或多个先前图像中的对应像素值中的最小者代替。然而，循环造影剂的残余贡献可能由于其不完全抑制而仍然存在于被如此过滤的图像中。循环造影剂的残余贡献可能使得固定化造影剂的显著性劣化，然后阻碍检测，特别是其准确定量。循环造影剂的残余贡献通常具有相对较低的强度。因此，用于抑制(或至少减小)循环造影剂的残余贡献的常用方法是通过将经过滤的图像的低于幅值阈值的像素值重置为零来对经过滤的图像进行阈值化(thresholding)；例如在WO-A-2007/054544中，幅值阈值被设置为像素值的可允许最大值的0-5％。但是，此操作可能会产生不良影响。特别地，如果幅值阈值太低，则经过滤的图像的阈值化可能无法有效地降低循环造影剂的残余贡献(例如，在超声扫描仪具有高增益和/或高动态的情况下或在高浓度靶向造影剂的情况下)；相反，如果幅值阈值过高，则经过滤的图像的阈值化也可能降低固定化造影剂的贡献(例如，在超声扫描仪具有低增益和/或低动态的情况下或者在低浓度靶向造影剂的情况下)。以上所有都妨碍了基于使用靶向造影剂的医学成像技术的临床应用。
技术实现思路
在此给出本公开的简要概述以便提供对其的基本理解；然而，本概述的唯一目的是以简化的形式介绍本公开的一些概念，作为下文对其更详细描述的前序，并且其不应被解释为标识其关键要素或限制其描述范围。总体而言，本公开基于动态设置幅值阈值的思想。特别地，一个方面提供了一种用于分析患者的身体部位的方法，该方法包括根据幅值阈值从至少一个经过滤的图像生成阈值化图像(其中，循环造影剂的贡献已经显著降低)，其中根据多个候选阈值从经过滤的图像生成候选图像，比较值是从候选图像根据它们在不同区域中的值的比较被计算的，并且幅值阈值根据比较值的峰值来设定。另一方面提供了用于实现该方法的软件程序。另一方面提供了用于实现该方法的软件程序产品。另一方面提供了对应的系统。另一方面提供对应的诊断方法。更具体地说，本公开的一个或多个方面在独立权利要求中阐述，并且其有利特征在从属权利要求中阐述，所有权利要求的措词通过引用而逐字地引入(其中任何有利特征参照结合任何必要的变更而适用于所有其他方面的特定方面被提供)。附图说明通过参照将结合附图被阅读的下文的详细描述(其纯粹以非限制性指示的方式给出)将最好地理解本公开的技术方案以及其进一步的特征和优点(其中，为了简单起见，对应的元素用相同或相似的参考来表示，并且它们的解释不重复，并且每个实体的名称通常用于表示其类型和其属性，例如值，内容和表示)。特别地：图1示出了可用于实践根据本公开的实施例的技术方案的超声扫描仪的图形表示，图2A至图2F示出了根据本公开的实施例的技术方案的一般原理，图3A-图3B示出了表示可用于实现根据本公开的实施例的技术方案的主要软件组件的角色的协作图，图4示出了用于体外测试根据本公开的实施例的技术方案的设置，图5A-图5F示出了根据本公开的实施例的技术方案的体外应用的不同示例，图6A-图6B示出了与根据本公开的实施例的技术方案的体外应用的不同示例相关的图，并且图7A-图7C示出了根据本公开的实施例的技术方案的体内应用的示例。具体实施方式参照图1，示出了可用于实践根据本公开的实施例的技术方案的超声扫描仪100的图形表示。超声扫描仪100包括中央单元105和与其连接的阵列类型的手持发射-接收成像探头或换能器110。换能器110以脉冲回声模式操作，其中发射/接收复用器交替地启用用于发射超声脉冲(例如，具有4-20Hz的中心频率)的发射器以及用于接收(射频，RF)由超声脉冲的反射产生的回声信号。中央单元105容纳有主板115，用于控制超声扫描仪100的操作的电子电路(例如，微处理器，工作存储器和用于诸如硬盘的大容量存储器的驱动器)安装于该主板上。此外，一个或多个子板(整体用附图标记120表示)插入主板115；子板120提供用于驱动换能器110的和用于处理回声信号的另外的电子电路。中央单元105还配备有用于读取/写入可拆装存储单元130(例如光盘)的驱动器125。监视器135显示与正在进行的分析过程有关的图像。超声扫描仪100的操作借助于以常规方式连接到中央单元105的键盘140来控制；优选地，键盘140设置有用于操纵监视器135上的指针(图中未示出)的位置的轨迹球145。超声扫描仪100用于分析患者155的身体部位150。为此目的，将(超声)造影剂施用于患者155。造影剂包括充当超声反射体的颗粒。例如，造影剂是在液体载体中的充气泡沫的悬浮液；典型地，充气泡沫的直径大约为0.1-5μm，以便允许它们保持在患者155的血管系统内，但同时允许它们穿过患者155的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于分析患者的身体部位的方法(A1‑A18)，在执行所述方法之前所述身体部位已被灌注了能够在患者体内循环并且基本固定在生物靶标上的造影剂，其中所述方法包括：提供(A1‑A2)至少一个经过滤的图像，所述经过滤的图像包括用于身体部位的对应位置的多个过滤值，每个过滤值包括在循环造影剂的贡献被显著降低的对应位置的固定化造影剂的指示，生成(A17)包含与过滤值相对应的多个阈值的经阈值化的图像，所述经阈值化的图像是通过根据过滤值与幅值阈值的比较将每个经阈值化的值设置为对应的过滤值或者设置为重置值而生成的，其特征在于，提供(A3‑A7)多个候选阈值，该多个候选阈值由幅值阈值的对应候选值限定，生成(A8)对应于候选阈值的多个候选图像，每个候选图像包括对应于过滤值的多个候选值，每个候选图像是通过根据过滤值与候选阈值的所述比较将每个候选值设置为对应的过滤值或者设置为重置值而生成的，计算(A9‑A14)与候选图像相对应的多个比较值，每个候选图像的比较值根据固定区域中的候选值与循环区域中的候选值之间的进一步比较被计算，所述固定区域对应于包含大量固定化造影剂的一组位置，该循环位置对应于不包含固定区域的位置中的至少一部分，确定(A15)比较值的峰值，以及根据比较值的峰值设置(A16)幅值阈值。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.10 EP 15199217.91.一种用于分析患者的身体部位的方法(A1-A18)，在执行所述方法之前所述身体部位已被灌注了能够在患者体内循环并且基本固定在生物靶标上的造影剂，其中所述方法包括：提供(A1-A2)至少一个经过滤的图像，所述经过滤的图像包括用于身体部位的对应位置的多个过滤值，每个过滤值包括在循环造影剂的贡献被显著降低的对应位置的固定化造影剂的指示，生成(A17)包含与过滤值相对应的多个阈值的经阈值化的图像，所述经阈值化的图像是通过根据过滤值与幅值阈值的比较将每个经阈值化的值设置为对应的过滤值或者设置为重置值而生成的，其特征在于，提供(A3-A7)多个候选阈值，该多个候选阈值由幅值阈值的对应候选值限定，生成(A8)对应于候选阈值的多个候选图像，每个候选图像包括对应于过滤值的多个候选值，每个候选图像是通过根据过滤值与候选阈值的所述比较将每个候选值设置为对应的过滤值或者设置为重置值而生成的，计算(A9-A14)与候选图像相对应的多个比较值，每个候选图像的比较值根据固定区域中的候选值与循环区域中的候选值之间的进一步比较被计算，所述固定区域对应于包含大量固定化造影剂的一组位置，该循环位置对应于不包含固定区域的位置中的至少一部分，确定(A15)比较值的峰值，以及根据比较值的峰值设置(A16)幅值阈值。2.根据权利要求1所述的方法(400)，其中所述方法(400)包括：显示(A18)所述经阈值化的图像。3.根据权利要求1或2所述的方法(400)，其中，所述提供(A1-A2)至少一个经过滤的图像包括：提供(A1)多个原始图像，所述多个原始图像对应于在造影剂施用之后身体部位的分析时段期间的连续获取时刻，每个原始图像包括对应于过滤值的多个原始值，每个原始值指示对应位置的对于询问信号的响应，以及通过显著降低循环造影剂的贡献从至少一部分的原始图像生成(A2)经过滤的图像，并且其中，所述提供(A3-A7)多个候选阈值包括：根据所述至少一部分的原始图像的原始值中的至少一部分来计算(A3-A6)基础阈值，以及根据所述基础阈值来计算(A7)候选阈值。4.根据权利要求3所述的方法(400)，其中所述身体部位包括组织，所述提供(A1-A2)至少一个经过滤的图像包括：在所述生成(A2)经过滤的图像之前处理(A1)原始图像以显著降低所述组织的贡献。5.根据权利要求3或4所述的方法(400)，其中，所述生成(A2)经过滤的图像包括：将每个过滤值设置(A2)为原始值中的一个，其指示原始图像的过滤集合中的对应位置的对于询问信号的响应中的最低响应，该过滤集合由对应于经过滤的图像的原始图像中的一个原始图像和在对应于经过滤的图像的该原始图像之前的至少一个原始图像组成。6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法(400)，其中，所述计算(A7)候选阈值包括：将候选阈值设置(A7)为所述基础阈值的对应百分比。7.根据权利要求6所述的方法(400)，其中所述百分比从0-50％至150-250％均匀分布。8.根据权利要求3至7中任一项所述的方法(400)，其中，所述计算(A3-A6)基础阈值包括：根据所述至少一部分的原始图像的循环区域中的原始值设置(A4-A6)所述基础阈值。9.根据权利要求8所述的方法(400)，其中，所述计算(...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·弗林京，JM·海威林，T·费诺，
申请(专利权)人：博莱科瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH