图像引导的处置递送制造技术

本发明专利技术涉及一种用于对针对患者的处置递送进行基于图像的引导的系统(1)。所述系统适于基于已经被用于准备处置计划的参考图像来确定定义超声探头(8)的位置和取向的空间参数。这可以在布置超声探头时提供特定程度的自动化，以便减少用户依赖性并且改进针对相对未经训练的操作者的可用性。此外，由于参考图像也用于生成处置计划，即，由于相同的图像用于生成处置计划并且用于确定超声探头的位置和取向，因此不一定需要采集额外的图像。这可以允许被施加到患者的不是要被处置的靶的部分的减少的辐射剂量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】图像引导的处置递送
本专利技术涉及一种用于对针对患者的处置递送进行基于图像的引导的系统和计算机程序。此外，本专利技术涉及一种用于帮助提供图像的方法。
技术介绍
US2006/0241443A1公开了一种靶向治疗的系统，诸如对患者的辐射处置。所述系统适于通过使用从诸如计算机断层摄影成像系统的成像模态获得的第一图像来识别患者内部的靶病变。所述系统还适于提供静态超声图像并在静态超声图像上识别患者内部的解剖特征。此外，所述系统适于将第一图像与静态超声图像配准并且使用超声实时地跟踪呼吸期间解剖特征的移动，使得基于解剖特征的移动和配准图像来触发对靶病变的处置递送。US2005/0182316A1公开了一种用于对医学成像探头进行定位的系统。利用附接到医学成像探头的相机生成参考靶的图像，其中，参考靶远离探头并且被定位于相对于坐标系的已知位置处的空间中。至少部分地基于所生成的参考靶的图像相对于坐标系确定医学成像探头的位置。US2012/0035462A1公开了一种用于跟踪感兴趣解剖结构的系统。所述系统包括：超声探头，其被配置为获得感兴趣解剖结构的超声图像；非超声成像模态，其被配置为获得感兴趣解剖结构的图像；以及控制器，其与超声探头和非超声成像模态可操作地通信，其中，所述控制器包括处理器和计算机可读介质。计算机可读介质存储感兴趣解剖结构在第一参考系中的预先采集的三维图像以及用于使处理器执行以下功能的指令：a)命令非超声成像模态获得感兴趣解剖结构在第二参考系中的非超声图像，b)命令超声探头随着非超声图像被获得基本上同时获得感兴趣解剖结构的设置超声图像，c)通过配准预先采集的三维图像与非超声图像来建立第一参考系与第二参考系之间的变换，d)命令超声探头获得感兴趣解剖结构的分次内超声图像，e)将所述分次内超声图像与所述设置超声图像配准，并且f)基于配准的分次内超声图像来跟踪感兴趣解剖结构运动。US2014/0039314A1公开了一种用于在手术期间提供导航的系统。所述系统包括机器人装置，所述机器人装置用于与适合作为基准标记的医学仪器合作操作超声成像换能器。扫描感兴趣区域，并且通过使用超声成像换能器来测量其中的解剖特征的参数。在手术期间使用到机器人装置的可编程计算机链接来跟踪超声成像换能器的位置，其中，该跟踪实现跟踪信息。应用跟踪信息以构建感兴趣区域的三维模型，其中，可以在手术期间可视化医学仪器，其中，通过使用根据三维模型导出的信息来关于感兴趣区域操纵医学仪器。US2016/0000409A1公开了一种用于估计各个位置处的超声图像质量以确定期望的超声换能器位置的系统。所述系统包括输入模块，所述输入模块被配置为从第一成像模态接收解剖图像数据，其中，解剖图像数据包括靶。所述系统还包括与输入模块耦合的图像质量估计模块，其中，图像质量估计模块被配置为通过以下估计当在相对于靶的一位置处对靶进行成像时超声图像质量：分析解剖图像数据以估计沿着从所述位置到靶的路线的超声速度，其中，所述路线穿过一种或多种组织类型。此外，所述系统包括与图像质量估计模块耦合的显示模块，其中，显示模块被配置为输出在相对于靶的位置处的超声图像质量的指示。已知使用例如放射治疗系统来向患者递送处置。放射治疗系统可以包括用于通过使用电离辐射来处置靶的辐射源和用于生成患者的图像的X射线成像系统，诸如计算机断层摄影成像系统，其中，该图像用于恰好在执行放射治疗之前确定患者内的靶的位置、取向和尺寸。该空间信息可以用于例如正确地布置患者或者调整给定的处置计划，使得通过电离辐射准确地满足靶。通过使用X射线对患者内的靶的位置、取向和尺寸的确定导致应用于不是实际靶的患者的部分的相对高的辐射剂量，而在理想情况下仅靶应该接收高辐射剂量。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种用于对针对患者的处置递送进行基于图像的引导的系统和计算机程序，其允许施加到患者的不是靶的部分的减少的辐射剂量。本专利技术的另一个目的是提供一种帮助提供图像的方法。在本专利技术的第一方面中，提供了一种用于对针对患者的处置递送进行基于图像的引导的系统，其中该系统包括：-参考图像提供单元，其用于提供患者的参考图像，其中，参考图像示出要患者内的被处置的靶和风险器官，-处置计划提供单位，其用于提供处置计划，所述计划已经基于参考图像被准备，-空间参数确定单元，其用于基于参考图像确定定义超声探头的位置和取向的空间参数，所述超声探头适于用于生成患者的超声图像，其中，所述系统还包括视场提供单元，其用于提供所述超声探头的视场，并且其中，所述空间参数确定单元适于确定所述参考图像内的所述靶的位置、取向和尺寸，确定参考图像内的风险器官的位置、取向和尺寸，并且基于参考图像中的靶和风险器官的所确定的位置、取向和尺寸以及所提供的视场来确定空间参数，使得靶和风险器官在视场内。由于空间参数确定单元适于基于参考图像确定定义超声探头的位置和取向的空间参数，因此可以自动确定超声探头的布置，其中，该自动确定的超声探头的布置可以用于生成超声图像，以用于处置递送的基于图像的引导。因此，可以自动确定定义超声探头的位置和取向的空间参数，并且然后可以根据自动确定的空间参数来布置超声探头。该自动化降低了用户的依赖性，并改进了针对相对未经训练的操作者的可用性。以这种方式，在处置递送工作流程中使用超声将对医院具有吸引力，并且因此患者可以充分受益于该成像模态的独特特性。最终，这可以为患者带来更好的结果，同时降低毒性并改进生活质量。具体地，超声的使用将减少施加到患者的不是实际处置递送的靶的部分的辐射剂量。此外，由于参考图像也用于生成处置计划，即由于相同的图像用于生成处置计划并且用于确定超声探头的位置和取向，因此可以进一步减少施加到患者的不是靶的部分的辐射剂量。处置计划提供单元可以是存储单元，在所述存储单元中已经存储处置计划并且可以从中检索处置计划以提供处置计划。然而，处置计划提供单元也可以是用于从处置计划生成单元接收处置计划的接收单元，即计划输入，或者处置计划提供单元可以是处置计划生成单元本身。参考图像示出了在患者内的要被处置的靶，其中，系统包括用于提供超声探头的视场的视场提供单元，并且其中，空间参数确定单元适于确定参考图像内的靶的位置、取向和尺寸，并且基于参考图像中的靶的所确定的位置、取向和尺寸以及所提供的视场来确定空间参数，使得靶在视场内。这允许确定空间参数，使得超声图像实际上至少以相对低的计算努力示出靶。此外，参考图像还示出了患者内的风险器官，其中，空间参数确定单元还适于确定参考图像内的风险器官的位置、取向和尺寸，并且基于参考图像中的靶和风险器官的所确定的位置、取向和尺寸以及所提供的视场来确定空间参数，使得靶和风险器官在视场内。这允许以相对低的计算量确定空间参数，使得超声图像不仅真实地示出靶，而且还示出风险器官的至少部分。优选地，系统还包括成像部分指示提供单元，以用于提供成像部分指示，所述成像部分指示定义风险器官的要强制地被超声成像的强制部分，其中，空间参数确定单元适于也基于提供的成像部分指示来确定空间参数。空间参数确定单元优选地适于确定定义超声探头的位置和取向的空间参数，使得所指示的强制部分在超声探头的视场内。成像部分指示提供单元可以适于提供成像部分指示，使得其还定义风险器官的要任选地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于对针对患者的处置递送进行基于图像的引导的系统，所述系统包括：‑参考图像提供单元(13)，其用于提供患者(2)的参考图像(40)，其中，所述参考图像(40)示出所述患者(2)内的要被处置的靶(52)和风险器官(51)，‑处置计划提供单元(12)，其用于提供用于所述处置递送的处置计划，所述计划已经基于所述参考图像而被准备，‑空间参数确定单元(17)，其用于基于所述参考图像(40)来确定定义超声探头的位置和取向的空间参数，所述超声探头适于被用于生成所述患者的超声图像，其中，所述系统还包括视场提供单元(16)，所述视场提供单元用于提供所述超声探头(8)的视场，并且其中，所述空间参数确定单元(17)适于确定所述参考图像(40)内的所述靶(52)的位置、取向和尺寸，确定所述参考图像(40)内的所述风险器官(51)的位置、取向和尺寸，并且基于所述参考图像(40)中的所述靶(52)和所述风险器官(51)的所确定的位置、取向和尺寸以及所提供的视场来确定所述空间参数，使得所述靶(52)和所述风险器官(51)在所述视场内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.28 EP 16167517.8;2016.07.14 EP 16179436.71.一种用于对针对患者的处置递送进行基于图像的引导的系统，所述系统包括：-参考图像提供单元(13)，其用于提供患者(2)的参考图像(40)，其中，所述参考图像(40)示出所述患者(2)内的要被处置的靶(52)和风险器官(51)，-处置计划提供单元(12)，其用于提供用于所述处置递送的处置计划，所述计划已经基于所述参考图像而被准备，-空间参数确定单元(17)，其用于基于所述参考图像(40)来确定定义超声探头的位置和取向的空间参数，所述超声探头适于被用于生成所述患者的超声图像，其中，所述系统还包括视场提供单元(16)，所述视场提供单元用于提供所述超声探头(8)的视场，并且其中，所述空间参数确定单元(17)适于确定所述参考图像(40)内的所述靶(52)的位置、取向和尺寸，确定所述参考图像(40)内的所述风险器官(51)的位置、取向和尺寸，并且基于所述参考图像(40)中的所述靶(52)和所述风险器官(51)的所确定的位置、取向和尺寸以及所提供的视场来确定所述空间参数，使得所述靶(52)和所述风险器官(51)在所述视场内。2.如权利要求1所述的系统，其中，所述系统还包括成像部分指示提供单元(14)，所述成像部分指示提供单元用于提供成像部分指示，所述成像部分指示定义所述风险器官的要强制地被超声成像的强制部分(51)，其中，所述空间参数确定单元(17)适于还基于所提供的成像部分指示来确定所述空间参数。3.如权利要求2所述的系统，其中，所述成像部分指示提供单元(14)适于提供所述成像部分指示，使得所述成像部分指示还定义所述风险器官(51)的要任选地被超声成像的任选部分。4.如权利要求1所述的系统，其中，所述参考图像(40)还示出超声阻挡结构(50)，其中，所述空间参数确定单元(17)还适于确定所述参考图像(40)内的所述超声阻挡结构(50)的位置、取向和尺寸，其中，所述空间参数确定单元(17)适于还基于所述超声阻挡结构(50)的所确定的位置、取向和尺寸来确定所述空间参数。5.如权利要求4所述的系统，其中，所述空间参数确定单元(17)适于在不考虑所述超声阻挡结构(50)的所述位置、所述取向和所述尺寸的情况下确定定义所述超声探头(8)的若干可能的位置和取向的若干空间参数集合，使得在每个位置和取向中至少所述靶(52)在所提供的视场内，并且所述空间参数确定单元适于通过考虑所述超声阻挡结构(50)的所述位置来选择在这些空间参数集合中的至少一个空间参数集合，所述至少一个空间参数集合定义所述超声阻挡结构(50)不在所述超声探头(8)与要被超声成像的至少所述靶(52)之间的可能的位置和取向。6.如权利要求1所述的系统，其中，所述系统还包括保持机构(9)，所述保持机构用于根据所确定的空间参数来保持所述超声探头(8)，使得所述超声探头(8)呈现由所确定的空间参数定义的位置和取向。7.如权利要求6所述的系统，其中，所述保持机构(9)包括用于保持所述超声探头(8)的保持...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·丰塔纳罗萨，S·坎普斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL