本发明专利技术公开了一种基于云计算的肿瘤治疗疗效早期评价的系统和方法，所述系统包括肿瘤治疗过程中多模式成像获取装置、多模式影像的基于体素的配准和融合的云计算装置、基于体素的肿瘤治疗过程中疗效的早期评估云计算装置、治疗后云计算评估装置；所述系统和方法给医生提供更加精确可靠、信息量丰富的实时信息，为建立以病人为本的个性化治疗方案提供准确依据。本发明专利技术通过建立一个具有高速处理能力的分子影像引导的肿瘤治疗疗效早期评估云端系统，不仅可以为医护人员提供一个治疗后历史数据参考平台，还可以提供一个基于当前治疗过程中的实时数据、用于为治疗方案及时调整、快速跟踪或实施提供依据的平台。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于医疗
，具体的为一种基于云计算的多模式分子成像对肿瘤治疗疗效早期评价的系统和方法，并且涉及云计算
和图像处理领域，利用云计算平台对肿瘤治疗过程中的海量的多模式分子影像实现快速并行处理，提升图像配准分析处理的响应速度和吞吐量。
技术介绍
肿瘤是严重威胁人类生命、健康的疾病，如何采取最有效的治疗方案，并在治疗过程中根据病人对治疗的反应状况而及时、快速的调整治疗策略，从而获得最好的治疗效果成为肿瘤临床治疗中的关键问题之一。目前评价肿瘤治疗疗效的常用方法是治疗病人一个疗程之后，对病人进行CT或者MRI扫描，进而对肿瘤的大小进行评价。然而，在实际肿瘤治疗过程中，即使肿瘤的中心已经发生坏死，但肿瘤的体积在传统的CT或MRI评价上却可能有增大的表现。这是因为肿瘤坏死细胞会暂时充盈原来的肿瘤体积，造成了肿瘤体积的增大。而且，研宄表明单纯肿瘤体积或直径的缩小与患者的生存期并不存在绝对的相关。因此，单纯的用肿瘤体积来对疗效进行评价给后续的治疗方案的制定带来了不确定性，甚至是误导，后续治疗存在很大的困难。更为重要的是，目前对肿瘤治疗疗效的评价往往发生在治疗完成之后，医生只有在进行完治疗之后才能判断或知晓治疗的效果，因此传统的治疗疗效评价存在较为严重的滞后性。对于无效、效果甚微的治疗方案，一方面浪费了医疗资源，另一方面病人在治疗过程中接受了治疗产生的副作用，比如器官受损、药物中毒、组织脱落、食欲不振等，更为重要的一个方面是:病人会因此而错过治疗的黄金时间。对于图像处理技术在肿瘤治疗疗效评价中的应用，目前的研宄主要集中将PET(正电子 Positron Emiss1n Tomography)、弥散加权 MRI (diffus1n weighted MRI)和灌注加权MRI (perfus1n weighted MRI)等分子和功能成像技术配准和融合，提高分子和功能成像在肿瘤治疗疗效的评价中的应用。如PET成像运用放射性同位素在肿瘤区域的标准摄取值的变化来评价肿瘤局部组织代谢的变化，以评估治疗的疗效；弥散加权MRI通过治疗前后肿瘤区域的水分子动力学的改变来评估治疗的疗效；灌注加权MRI通过示踪剂来表现肿瘤血管生成以及血液动力在治疗前后的变化来评估疗效。将不同的分子和功能影像进行配准、融合，有效地反映肿瘤区域的多维互补的分子和功能信息，能够全面地获取肿瘤区域对治疗的反应信息。各种成像技术都有其特定优点和局限性。比如，采用CT在骨骼和解剖的细节成像时良好表现，MR在软组织和功能成像上具有优势，PET主要用于成像肿瘤细胞和分子水平的变化。为了利用这些医学手段的不同优势，可以将治疗过程中和治疗前的CT、MRI和PET图像进行配准，即将这些不同时间点上(治疗前，治疗中，治疗后)的多种模式的图像中解剖学位置通过配准变换，使其一一对应，从而有利于观察治疗前和治疗中肿瘤区域的变化。医生根据这一变化做出肿瘤治疗疗效的判断。目前的多模式分子成像对肿瘤治疗疗效评价技术都局限于对肿瘤区域的整体评价，方法普遍缺乏对肿瘤区域内部的子区域的对治疗的特异反应的准确描述，基本上只评价整个肿瘤区域对治疗的平均反应，但是这种仅仅依靠对肿瘤区域的整体评价存在致命的弱点，其弊端就是忽略了肿瘤区域内部的子区域对治疗的反应的非一致性，在肿瘤区域的内部，某些子区域对治疗可能完全缓解或者部分缓解，某些子区域对于治疗可能是稳定无变化甚至是继续进展。肿瘤区域内部对治疗反应的不一致性使得根据肿瘤区域的整体评价制定的治疗方案存在不确定性，直接影响了肿瘤治疗方案的精确程度，治疗过程中的病人个体的异质性被忽略，只能凭借医生的经验及空间构想和推测去综合判定病灶内部对治疗的不同反应，造成量化评价困难，其安全性和精确性会受到主观影响，严重者导致治疗失败，错过了肿瘤病人治疗的黄金时期。如何找到客观快速的肿瘤治疗疗效评价准确方法是急需解决的问题。目前大部分的医学图像配准工作均由PC工作站链接着医疗影像存储(PACS)服务器来完成。现有医学图像处理系统，因为图像处理和显示采用的是成像仪器自带的图像配准功能，图像配准操作的硬件加速有限制，不同成像仪器(CT，MRI, PET)之间的接口较为繁琐，缺乏灵活性，且不利于后期扩展自定义操作。而且，常用的图像数据量较大，PC工作站因此处于满负荷运作，配准的速率降低，影响医生的工作效率。另外，现有技术中的肿瘤治疗疗效评价系统缺乏一套结合治疗前和治疗中分子成像复合检测治疗疗效方案，从而不能为医生提供精确可靠、信息量丰富的实时影像信息，月中瘤治疗的质量无法进一步提升。此外，现有技术中的各模式分子成像装置并不是开放式的平台，软件系统和接口只能按照各厂家仪器使用标准进行操作，不能进行更新，而且基本上不具备分子成像复合检测治疗疗效分析评估功能，因此有必要建立一个具有高速处理能力的分子影像引导的肿瘤治疗疗效早期评估系统，不仅可以为医护人员提供一个治疗后历史数据参考平台，还可以提供一个基于当前治疗过程中的实时数据、用于为治疗方案及时调整、快速跟踪或实施提供依据的平台。
技术实现思路
本专利技术旨在解决上述现有技术中存在的问题，提出一种基于云计算的多模式分子成像对肿瘤治疗疗效早期评价的系统和方法。本专利技术涉及云计算的影像配准融合及其相关信息处理构架，该设备及相应软件构架将肿瘤治疗过程中多模式分子影像的采集和处理分开。在各种医学成像仪器上，在病人治疗过程中对多模式影像(不仅限于CT，MRI，PET)进行信号采集和结果显示。把需要图像配准、融、计算分析的部分转移到大型的基于云计算的服务器上，在服务器上完成自动化的图像处、分析和诊断。同时，用户可以在多个平台上浏览、获取存储在云计算服务器上的过往影像结果。此种设计具有整合度高、运行速度快、性能可靠、方便易用等优点。基于云计算的多模式分子成像对肿瘤治疗疗效早期评价的系统包括:肿瘤治疗过程中多模式成像获取装置(计算机断层扫描Computed Tomography:CT、磁共振成像Magnetic Resonance Imaging:MRI，以及正电子Positron Emiss1n Tomography:PET)、多模式影像的基于体素的配准和融合的云计算装置、基于体素的肿瘤治疗过程中疗效的早期评估云计算装置、治疗后评估的云计算装置。治疗过程中多模式成像获取装置用于获取治疗前、治疗中和治疗后三维影像。多模式影像的配准和融合云计算装置将同一病人的治疗中和治疗后与治疗前的三维影像传递到与该设备链接的云计算服务器上。在云计算服务器上分别进行基于体素的配准与融合，得到配准影像，将结果传回该设备，此装置再将结果显示给用户。肿瘤治疗过程中基于体素的疗效的早期评估云计算装置负责接受多模式影像的配准和融合云计算装置发来的配准好的多模式分子影像，按照计算量分配计算资源，进行信息处理，完成疗效的早期评估，将结果传回用户终端。基于云计算的多模式分子成像对肿瘤治疗疗效早期评价的方法步骤包括:治疗前、治疗中和治疗后CT/PET/MRI三维影像获取以及基于云计算的同一病人的各时间段的体素点的配准、融合和疗效评价。在云计算服务器上运行相应的软件，通过将配准后的治疗前和治疗中的基于体素的影像数据进行评估，将整个肿瘤区域根据各个体素对治本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于云计算的肿瘤治疗疗效早期评价的系统，其特征在于：系统包括肿瘤治疗过程中多模式成像获取装置、多模式影像的基于体素的配准和融合的云计算装置、基于体素的肿瘤治疗过程中疗效的早期评估云计算装置、治疗后评估云计算装置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邝宇，
申请(专利权)人：苏州敏宇医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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