利用超声信号分析和超声图像进行肾细胞癌诊断的方法技术

用于进行肾诊断检查以诊断肾细胞癌的超声设备，至少包括超声探头和相对控制装置，由组织反射的超声信号的获取和存储装置，其特征在于所述超声设备被配置成进行以下获取过程：—朝向患者的肾发射至少一个宽带超声脉冲束，接收并存储由肾组织反射的原始超声信号并处理所述信号以获得肾超声图像，—在保持探头处于相同位置的同时，朝向患者的肾发射窄带超声脉冲束，接收并存储响应于在点130)处发送的窄带超声脉冲束而由肾组织反射的超声信号，并且其特征在于，所述超声设备被配置为进行诊断参数的以下计算方法：—借助分析相关联小波变换的系数的统计分布，分析宽带反射信号以对一个或多个可疑区域进行个体化，—针对每个可疑区域，提取响应于窄带脉冲束而反射的超声信号，—计算指示肿瘤存在和类型(肾细胞癌、良性肿瘤)的诊断参数，作为与响应于窄带脉冲束而反射的信号相关联的频谱的多个重要频率有关的值的函数，或与响应于宽带脉冲束而反射的信号相关联的频谱的描述性参数的函数。号相关联的频谱的描述性参数的函数。号相关联的频谱的描述性参数的函数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用超声信号分析和超声图像进行肾细胞癌诊断的方法


[0001]本专利技术涉及一种利用超声信号分析和超声图像来诊断肾细胞癌的方法。

技术介绍

[0002]诊断成像的越来越多的使用导致了对各种病变和/或异常肿块的更多检出，由于其他原因(偶发瘤)进行的测试，经常偶然发现。
[0003]无论如何，由于偶然发现的许多病变永远无法引起任何疾病，因此发现偶发瘤增加过度诊断的风险。当发现偶发瘤时，临床医生须验证这种病变不是很危险，并且因此他可以进行其他测试以确定病变的性质。
[0004]在肾肿块的情况下，肿瘤肿块和良性肿块之间的区分特别困难。
[0005]根据Oostenbrugge等人的“Diagnostic Imaging for solid renal tumors：a pictorial review”，Kidney Cancer 2(2018)79
‑
93，意外发现的肾肿瘤中有20％是良性病变并且不需要后续治疗，但其中大多数是需要积极治疗方法的肾细胞癌。
[0006]因此，有效地确定肾脏病变是否被认为是恶性的并且对病人来说是廉价、快速和无创的诊断方法显然是基本的。
[0007]在诊断成像技术中，借助超声波的一种诊断成像技术对于多个不同的测试类型是公知的。
[0008]参照用于肾肿瘤诊断分类的超声扫描，根据在目前的技术状态下已知的，使用频率在3和6MHz之间的经腹B模式超声。
[0009]患者仰卧或处于侧卧位，并且通过侧面纵向和横向扫描肾脏。
[0010]超声检查检测肾肿瘤的效果取决于肿瘤的回声性、尺寸和位置。
[0011]在超声扫描期间，检测到低回声(超声图像上相对于周围肾实质的暗区)、高回声(超声图像上相对于周围肾实质的亮区)或等回声肾肿瘤，这些肾肿瘤借助于对相应的超声图像的灰度分析是无法检测到的(或几乎不能检测到的)，因为它们表面上与周围的肾实质类似。
[0012]等回声和低回声肿瘤更难以通过超声扫描检测到，特别是如果它们小于20mm并且是等回声型。
[0013]此外，即使当检测到肿瘤肿块时，其分类仍然存在问题，分类目的是区分肾细胞癌和良性肿块(血管平滑肌脂肪瘤、嗜酸细胞瘤等)。在目前的技术状态下，事实上已知肿瘤的回声性不能在组织学亚型间进行区分，因此良性肿瘤不能可靠地与恶性肿瘤区分开来。
[0014]还已知在有或没有造影介质的情况下使用多普勒超声，但这些技术在将病变表征为恶性或良性方面的效力迄今尚未被证明。
[0015]旨在借助超声扫描改善肿瘤检测的超声图像或超声信号的分析的其它方法也是已知的。在WO2018/157130中，例如，描述了一种获得改进的超声图像的方法，以允许医师仅在超声图像的基础上制定肝或肾肿瘤的诊断。

技术实现思路

[0016]技术问题
[0017]无论如何，在目前的技术状态下已知的这种和其它的超声分析模式由于各种原因而受到限制。
[0018]首先，它们不允许对各种肾肿瘤组织学类型进行分类。其次，它们不允许有效地检测超声图像上几乎不可见(或根本不可见)的等回声肿块。最后，它们不允许脱离进行超声扫描的医师的主观分析。
[0019]专利技术目的
[0020]本专利技术的目的是提供一种诊断方法，用于仅基于对超声信号的分析来个体化(individuate)肾肿瘤肿块或用于对其类型进行分类，这克服了与目前的技术状态下已知的实施例相关的限制。
[0021]具体而言，一种方法，它允许同样有效地检测等回声肿块以对各种组织学类型进行分类并脱离进行超声扫描的医师的主观分析。
[0022]根据另一个目的，本专利技术提供一种配置成进行这种诊断方法的超声设备。
具体实施方式
[0023]现将参照附图1至3描述本专利技术，附图1至3示出了分别与获取程序、诊断参数计算以及利用小波变换分析的非同质区域个体化有关的概要流程图。
[0024]首先要说的是，所提出的方法涉及对利用肾经腹超声扫描检测到的超声信号的分析，该肾经腹超声扫描根据目前的技术状态下关于获取位置的常见情况进行。
[0025]因此，获取位置和超声成像平面是常规使用的获取位置和超声成像平面。
[0026]具体而言，根据已知和普遍应用的情况，不需要肾脏超声扫描的准备，因为没有禁食可以有利于肾脏可见性的经证明的证据。
[0027]超声扫描通常通过抬起扫描下的一侧在仰卧或斜卧位进行。在绞痛曲的鼓胀的情况下，可需要探头定位在后腋线或甚至更加的背侧的后方方法。在这些情况下，肋下的方法是不可能的，肾扫描必须通过使用肋间空间的窗口来完成，然而不允许只在一次扫描中表示整个肾脏。
[0028]在儿童和瘦人中，由于背侧椎旁肌肉的厚度减少，可以使用俯卧位。
[0029]这些关于选择超声获取平面的模式的指示也可以应用于用根据本专利技术的设备和方法进行的超声扫描。
[0030]根据本专利技术的设备至少包括超声探头、配置为引导所述探头的控制装置、由组织反射的超声信号的获取和存储装置、与配置为获取B模式超声图像的所述信号有关的数据的处理装置、以及所获取图像的可视化装置。
[0031]这些是在目前的技术状态下已知的设备中提供的特征，因此这里将不再更详细地描述它们。
[0032]根据本专利技术的设备的特征在于，其被配置为获取并且还存储“原始”超声信号，也称为射频超声信号(即探头接收到的超声信号，在获得超声图像所需的其处理之前)，并将配备有加载有合适计算机程序的计算装置，这些计算装置被配置为执行下文所述的诊断方法。
[0033]首先要说的是，在下文中描述了肾脏超声图像的获取，以及向肾脏发送超声信号。
[0034]清楚的是，超声信号将根据获取位置穿过传播线，这些传播线在到达肾脏之前通过多个不同的组织。
[0035]在第一实施例中，与关于肾脏的感兴趣区域有关的信号的选择将由该领域的专家借助本身已知的并且在目前的技术状态下已知的工具来完成。
[0036]优选地，根据本专利技术的设备被配置为对所获取的超声图像进行分段，以自动确定与肾脏有关的感兴趣区域。
[0037]根据本专利技术的设备还被配置为，对于每个获取位置，进行超声信号的以下获取过程。为此目的，该设备包括其上加载有计算机程序的电子计算装置，其被配置为执行下文所述的方法。
[0038]100)朝向患者的肾脏发射至少宽带超声脉冲束。
[0039]为了清楚起见，将说明的是，对于超声脉冲束，意图是脉冲组，每个脉冲由压电或CMUT换能器发射。事实上将说明的是，在为了简洁起见参照压电换能器描述本专利技术的地方，也可以使用目前的技术状态下已知的其他换能器，例如CMUT电容式换能器。
[0040]110)接收响应于在点(100)处发送的脉冲束而由肾组织反射的超声信号，并存储所接收的原始超声信号；
[0041]120)处理在点110)处存储的信号，以获得肾B模式超声图像。
[0042]在成像步骤中，超声本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于进行肾诊断检查以诊断肾细胞癌的超声设备，包括：—至少一个超声探头，包括多个压电或CMUT换能器，—控制装置，其被配置为驱动所述探头，—用于获取和存储由组织反射的超声信号的装置，被配置为在获得B模式超声图像的处理步骤之前还存储由所述探头接收的原始超声信号，特征在于所述超声设备被配置为执行以下获取过程：100)朝向患者的肾发射至少一个宽带超声脉冲束；110)接收响应于在点(100)处发送的所述脉冲束而由肾组织反射的超声信号，并存储所接收的原始超声信号；120)处理在点110)处存储的信号，以获得肾B模式超声图像，130)在保持探头处于相同位置的同时，朝向患者的肾发射窄带超声脉冲束；140)接收并存储响应于在点130)处发送的窄带超声脉冲束而由肾组织反射的原始超声信号，并且进一步的特征在于，所述超声设备还包括其上加载有合适的计算机程序的计算装置，被配置为执行诊断参数的计算方法，所述计算方法包括以下步骤：200)借助分析相关联的小波变换的系数的统计分布，分析在点110)处存储的响应于所述宽带脉冲束而反射的所述原始超声信号，以个体化一个或多个可疑区域，对于每个可疑区域：210)从在点140)处存储的响应于窄带超声脉冲束而由肾组织反射的所述原始超声信号中提取与可疑区域中包含的至少一个区段有关的信号；220)执行在点210)处提取的信号的频率变换，230)从在点220)处计算的所述频谱中提取与多个重要频率有关的值；240)从在点110)处存储的响应于宽带信号而由肾组织反射的所述原始超声信号中提取与可疑区域中包含的至少一个区段有关的信号；250)计算在点240)处提取的信号的频率变换，以获得响应于所述至少一个宽带超声脉冲而获得的至少一个频谱；260)计算在点250)处计算的频谱的一个或多个描述性参数，270)作为在点230)处提取的所述值和在点260)处计算的所述描述性参数的函数来计算指示肿瘤存在和类型的诊断参数。2.根据权利要求1所述的超声设备，其特征在于，点230)的所述重要频率包括：—所述窄带信号的标称频率；—所述标称频率的第一谐波；—所述标称频率的第一子谐波。3.根据权利要求1所述的超声设备，其特征在于，在点270)处计算的所述诊断参数是作为一个或多个以下参数的函数而获得的：—所述可疑区域的纵向尺寸；—所述可疑地区的横向尺寸；—所述可疑区域的表面积；—表面积与所述可疑区域边缘的长度之间的比率；
—响应于在点220)处计算的窄带超声信号而获得的频谱的第一谐波的强度(ω1)和标称频率的强度(ωn)之间的比率；—响应于在点220)处计算的窄带超声信号而获得的频谱的第一子谐波的强度(ωsub1)和标称频率的强度(ωn)之间的比率；—在点260)处提取的所述参数。4.根据权利要求3所述的超声设备，其特征在于，所述诊断参数是通过将所述参数与和对应于以下各项的超声信号有关的类似参数进行比较来计算的：—已通过随后的组织学检查确认癌的结果的多个区域；—与同质的、合理健康的肾组织有关的多个区域。5.根据前述权利要求中任一项所述的超声设备，其特征在于，所述探头的标称频率等于3.5MHz，用于宽带获取的有效频带在0和7MHz之间并且用于发射窄带脉冲的频率等于3MHz。6.根据前述权利要求中任一项所述的超声设备，其特征在于，所述可疑区域是相对于周...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：艾麦迪克有限责任公司，
类型：发明
国别省市：