用于使用数字断层合成执行引导活检的方法和系统技术方案

描述了一种用于执行由从数字断层合成获得的对象的3D图像引导的活检的方法和用于执行所述方法、所述方法的变型和一般的活检的相关系统。所述方法包括将压板施加到对象；执行断层合成扫描；重建扫描的至少一部分；使用显示或再投影的标记定位病变以确定病变的位置；将扫描中的病变的位置与压板或工具保持器上的标记关联；以及基于所述关联建议活检工具的针进入点，使得针或穿刺装置如果在建议的进入点插入则将有效地到达病变或目标。

Methods and systems for the use of digital fault synthesis to perform guided biopsies

A method for performing biopsy guided by 3D image guided from digital fault synthesis is described, and a related system for performing variant and general biopsy of the method and method is also presented. The method includes plate applied to the object; implementation of tomosynthesis scanning; at least a portion of the display or use of scanning reconstruction; then projection mapping of lesions to determine the lesion location; will scan the lesion in a position with plate or tool holding device on the marker association; and the Association recommended biopsy needle tool based on the entry point, the needle puncture device or if in the proposed entry point insertion will reach the lesion or target effectively.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使用数字断层合成执行引导活检的方法和系统
技术介绍
本文公开的主题涉及用于执行由从数字断层合成获得的对象的3D图像引导的对象的活检的方法和系统。更具体地，本公开涉及用于使用数字乳房断层合成执行引导乳房活检的简化方法和系统。乳房x线照相术是识别乳房内发现的肿块或病变的主要方法。一旦病变被定位，典型地执行活检以获得组织或细胞样本，其确定病变是良性还是恶性的。可以通过手术或通过将针插入对象中，例如乳房，并且使用针和/或抽吸取出样本而执行活检。在活检之前定位病变可能是困难的，并且已开发了各种方法来帮助病变定位。在活检之前定位病变的已知方法由于几何精度不足导致未命中目标。此时，定位病变的两种方法占主导，其中的第一种使用超声，其中的第二种依赖于多个图像。在第一种方法中，使用超声将针或真空辅助活检装置引导到病变的目标位置。在第二种方法中，以两个已知角拍摄在x射线下可见病变的至少两个图像，并且计算来自两个成角视图中的病变位置的点的x，y和z坐标。由于对象可能改变形状，因此定位病变的这些以往尝试可能涉及插入针或真空辅助活检工具的多次尝试，导致患者的疼痛和不适。目前，已开发出装置以帮助使用断层合成定位工具。数字断层合成通过拍摄x射线图像提供扫描对象的3D图像。例如，在数字乳房断层合成“DBT”扫描期间，乳房可以在静止位置被压缩并且以多个角拍摄X射线图像。从该组图像执行重建，其以大量图像的形式生成完整体积的图像或投影，所述图像表示以小间隔，例如，1mm或以下，计算的对象的横截面(“切片”)。可以检查切片以识别和定位乳房内的病变。DBT成像提供更好的可见性，产生改善的对比度和司见性。一旦识别病变，确定活检工具的进入点的当前方法涉及识别目标的坐标，包括工具将插入的深度。一旦确定坐标，坐标被传送到台架。台架自动地，如果是机动的，或手动地移动到位，并且将针引导到乳房中。台架使用通过DBT图像或立体定向对的分析识别的目标的3D坐标将活检装置和针移动到目标的建议坐标。在已知技术中，在执行乳房活检之前验证针位置。针的验证通过以下方式实现：由于针的尖端和执行活检所通过的侧窗之间的距离，将针插入到乳房中离目标的中心约两厘米，并且执行附加的图像扫描或x射线以验证相对于目标的针位置。在通过确认其插入到离目标2cm验证针位置之后，然后将针移动到目标的建议位置，并且将针插入到乳房中以到达目标。一旦将针插入到被认为对应于目标的位置，获取另一扫描或图像以验证在任何组织被采样之前针已到达病变。上述方法的问题是它需要明确计算目标点的x-y-z坐标并且将这些坐标传送到台架。上述方法的附加问题是台架的尺寸和重量，无论台架是机动的还是手动的。对定位活检工具的台架的依赖可能是复杂的，并且会以相当大的成本需要马达和位置显示。台架也是庞大的，并且在可以执行活检程序的设施中占据宝贵的空间。也已开发出二维方法；然而，当布置在压板上的指示器的图像在叠加在病变上时形成圆锥投影时，发生“2D定位”方法的问题。在当前的2D方法中，当针垂直于压板或检测器被推动时，产生系统误差。除了在垂直于检测器并与焦点相交的线上的结构之外，光束的角度将生成与目标相同的检测器的点上的压板的投影位置的误差。该误差常常会导致未命中目标。如果针以相当大的角度插入，则该问题会更严重。
技术实现思路
公开了一种用于执行由对象的3D图像引导的对象的活检的方法和系统。更特别地，提供了用于执行由从数字乳房断层合成(“DBT”)获得的乳房的3D图像引导的乳房活检的方法和系统的实施例。在本文公开的系统和方法的实施例中，重建DBT体。从重建，确定重建的3D图像的至少一部分和给定进入点的针的路径之间的几何关系。将变换应用于工具保持器的真实或示意性图像或DBT图像的当前显示或可视化部分，其方式是当工具支撑件定位在与活检目标的图像重合的位置时，活检工具将有效地到达预期目标。在实施例中，系统和/或方法可以不需要将对应于病变的坐标传送到针定位台架，而是使用或依赖于图形重叠或再投影手段将活检工具定位在DBT图像的一部分上。在图形重叠之后，可以定位针而不参考目标的坐标。这是通过几何变换工具保持器的图像并且与用户所选择的病变的至少一个平面或切片重叠来实现的。通过重叠工具保持器，可以在直接对应于工具保持器的重叠图像上选择活检工具在工具保持器上的位置，使工具一旦定位在工具保持器本身上就能够使工具达到病变。实施例提供了DBT体和压板之间的组合标记或网格，其中通过将标记或网格与在DBT体中重叠或再现的标记或网格关联形成关系，或者其中关系允许用于外推到目标位置。在实施例中，网格位于压板的正上方，并且网格的真实图像或示意性图像被变换并与重建的DBT体的一部分的图像重叠。然后可以使用由与DBT体直接配准的压板或工具保持器限定的部分或区域执行活检。变换包括DBT切片上的网格或标记的再投影，再现，叠加或合成，允许正确识别被显示图像上的针进入点。本文公开的系统和方法产生孔或工具保持器的平面中的位置与目标的平面中的位置的重合。在实施例中，目标的该位置或地址可以采取x和y坐标或允许知道目标位置的任何其它位置识别系统的形式；例如，行和列坐标系，其中区域或位置与行和列指示关联或由其识别，具有离散正方形、圆形、多边形或类似形状的网格，每个形状在网格的边界或周边内可识别，或同心圆形网格或目标，其中位置例如由相对于中心的径向距离和圆周度识别。位置可以是精确点，单独的形状，空间或区域，如网格上的正方形的区域，其可以对应于例如工具保持器的网格上的正方形的面积。在使用x和y坐标的另一示例中，孔的平面的x和y坐标可以与目标平面的x和y坐标一致。z坐标可以对应于活检工具必须插入以到达目标的深度，并且可以基于在DBT重建中选择的切片被识别。这是通过在与相关断层摄影平面的图像重叠的图形平面中图形表示与孔关联的视觉基准来实现的。在一个实施例中，公开了一种用于使用断层合成成像系统和至少一个标记的方法，其包括将压板施加到待扫描的对象，在对象的至少一部分上执行断层合成扫描，在显示屏上重建对象的断层合成扫描的至少一部分，其中所述至少一个标记在所述重建的至少一部分上是可见的。所述方法还包括基于至少一个再投影标记确定病变的位置，基于至少一个再投影标记关联病变的位置，以及使用病变的位置与所述至少一个标记的关联建议活检工具的针进入点。在另一实施例中，公开了一种用于执行活检的系统，其包括用于执行断层合成扫描的断层合成成像装置，所述断层合成成像装置包括x射线源和x射线检测器，至少一个标记，压板，控制器，以及显示屏，用于显示断层合成扫描的再现的至少一部分。所述系统还包括其中所述控制器在所述再现上显示所述至少一个标记，所述标记用于确定病变位置，所述控制器将病变位置与所述至少一个标记关联，以及基于所述关联建议针进入点。在又一实施例中，公开了一种用于执行乳房活检的系统，其包括用于执行数字乳房断层合成扫描的数字乳房断层合成成像装置，所述数字乳房断层合成成像装置包括x射线源和x射线检测器，至少一个标记，压板，控制器，以及显示屏，用于显示数字乳房断层合成扫描的再现的至少一部分。所述控制器使用所述至少一个标记在数字乳房断层合成图像的至少一部分上显示网格，其中所述网格用于确定与所述至少一个标记关联的病变位置，并且基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用断层合成成像系统和至少一个标记执行活检的方法，所述方法包括：将压板施加到待扫描的对象；在对象的至少一部分上执行断层合成扫描；在显示屏上重建对象的断层合成扫描的至少一部分，其中所述至少一个标记在重建的至少一部分上是可见的；基于至少一个再投影标记确定病变的位置；将所述重建中的病变的位置与所述至少一个标记关联；以及使用病变的位置与所述至少一个标记的关联建议活检工具的针进入点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.22 US 14/6938631.一种利用断层合成成像系统和至少一个标记执行活检的方法，所述方法包括：将压板施加到待扫描的对象；在对象的至少一部分上执行断层合成扫描；在显示屏上重建对象的断层合成扫描的至少一部分，其中所述至少一个标记在重建的至少一部分上是可见的；基于至少一个再投影标记确定病变的位置；将所述重建中的病变的位置与所述至少一个标记关联；以及使用病变的位置与所述至少一个标记的关联建议活检工具的针进入点。2.根据权利要求1所述的方法，其中，使用所述至少一个标记在所述重建的至少一部分上产生网格。3.根据权利要求1所述的方法，还包括使用所述重建确认建议的针进入点到达病变。4.根据权利要求1所述的方法，还包括基于建议的针进入点将活检工具定位在工具保持器上。5.根据权利要求4所述的方法，其中，执行活检工具在所述工具保持器上的定位而不参考病变的坐标。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述再投影标记至少部分地基于针角度和压板偏转中的一种。7.根据权利要求1所述的方法，其中，将建议的针进入点投影或重叠到对象的表面上。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述再投影标记至少部分地基于所述压板的区域与所述断层合成扫描的体积之间的配准。9.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述断层合成扫描的重建中变换所述标记的再现，其中所述标记与病变重叠。10.一种用于执行活检的系统，所述系统包括：用于执行断层合成扫描的断层合成成像装置，所述断层合成成像装置包括x射线源和x射线检测器；至少一个标记；压板；控制器；以及显示屏，用于显示由所述成像装置生成的断层合成扫描的再现的至少一部分，其中(i)所述至少一个标记显示在所述再现上，所述标记用于确定病变位置或目标，并且(ii)所述控制器将病变位置或目标与所述至少一个标记关联，并且基于所述关联生成建议的针进入点，使得针或穿刺装置如果在建议的进入点插入则将有效地到达病变或目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：GJJ帕尔马，RA克劳什，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US