诊断支持装置、诊断支持方法、病变部位检测装置以及病变部位检测方法制造方法及图纸

技术编号:7495734 阅读:135 留言:0更新日期:2012-07-10 20:01
本发明专利技术提供诊断支持装置等,在被怀疑为病变部位的“内壁部分的表面(最外表面)上出现乳头状突起的区域”、“在内壁部分的表面(最外表面)上细胞(上皮细胞)随机增生的区域”、或“纤维化过程发生的区域”存在于具有平坦表面的诸如胆道或胰管的活体有机体的内壁部分时,自动检测该区域以支持诊断。例如OCT装置1的算术处理装置90依靠空间结构数据检测胆道或胰管的内壁部分的表面的位置,并基于表面形状计算表面粗糙度。将具有高度表面粗糙度的区域检测为“内壁部分的表面(最外表面)上出现乳头状突起的区域”或“在内壁部分的表面(最外表面)上细胞(上皮细胞)随机增生的区域”。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,且更具体地,涉及使用由采用OCT测量的OCT (光学相干断层摄像)装置所获取的光强数据(或空间结构信息)来支持诊断的诊断支持装置、诊断支持方法、病变部位检测装置和病变部位检测方法。
技术介绍
传统上,采用OCT测量的光学断层摄像图像获取装置(OCT装置)用于获取活体有机体组织的光学断层摄像图像。这种OCT装置将从光源发射的低相干光分离为测量光和参考光,然后将参考光与在对测量目标辐照测量光时获得的来自测量目标的背向散射光复用,并基于背向散射光和参考光之间的干涉光的强度来获取光学断层摄像图像(参见日本专利申请待审公开,No. 2007-225349)。上述OCT测量大致分为两种类型TD-OCT (时域OCT) 测量和FD-OCT (傅里叶域OCT)测量。TD-OCT测量是通过在改变参考光的光学路径长度时测量干涉光的强度,来获取与在测量目标深度方向上的位置(下文中称为“深度位置”)相对应的背向散射光强度分布的方法。相反地,FD-OCT测量是通过在不改变参考光和信号光的光学路径长度的情况下测量光的每个频谱分量的干涉光的强度,并使用计算机对获得的频谱干涉强度信号执行频率分析(一般是傅里叶变换),来获得与深度位置相对应的反射光强度分布的方法。由于 FD-OCT测量不要求在TD-OCT测量中所使用的机械扫描,其目前作为允许高速测量的方法得到了关注。用于执行FD-OCT测量的一般装置配置包括两种类型SD-0CT (频谱域OCT)装置和SS-OCT(扫频源OCT)装置。SD-OCT装置使用宽带、低相干光,比如SLD(超级发光二极管)光源、ASE(放大自发发射)光源、或白光作为光源,并以下述方式形成光学断层摄像图像。使用迈克尔森干涉仪(Michelson interferometer)等将宽带、低相干光分离为测量光和参考光。之后,对测量目标辐照测量光,使此时返回的背向散射光与参考光干涉,且使用分光计将作为结果的干涉光分为频率分量。SD-OCT装置使用检测器阵列来测量每个频率分量的干涉光强度,并通过使用计算机对获得的频谱干涉强度信号执行傅里叶变换来形成光学断层摄像图像,在检测器阵列中,将单元(比如光电二极管)布置为阵列,。上述OCT装置可以通过对测量光的光轴进行二维扫描来获取测量对象的三维结构信息(称为“空间结构信息”)。已经提出了通过依靠OCT装置获取人体的体腔中部位的空间结构信息来支持诊断成像,并将该空间结构信息图像化(可视化)并在监视器上显示三维图像,或分析该空间结构信息以自动检测病变部位的技术(例如,参见日本专利申请待审公开,No. 2010-145^7,或者日本专利申请待审公开,No. 2010-158343)。此外,国际公开No. WO 2006-022045公开了以下技术使用OCT装置获取具有分层结构的例如黏膜、气管、或消化道的活体有机体组织的断层摄像信息,并通过所获取的断层摄像信息来测量层厚度。例如,其提出视网膜的层厚度的测量对于诊断由视网膜水肿所引起的视网膜厚度的增加或减少或者青光眼的发展程度是有用的。日本专利申请待审公开No. 2009-72280提出了以下技术考虑到在执行OCT测量时存在OCT探头(探头外壳)与测量目标的表面接触的区域(接触区域)以及OCT探头与测量目标表面不接触的区域(非接触区域),且相比于接触区域而言,在非接触区域中的断层摄像信息的分辨率更低,因此仅执行对接触区域的测量,或仅使接触区域的断层摄像信息受到图像处理,以及仅显示该断层摄像信息。就此而言,胆道和胰管被认为是当癌症在其中发展时治愈率极低的区域。为了对胆道和胰管进行诊断,首先执行作为初步筛查的腹部超声摄像或验血,且使用X射线计算断层摄像(CT)或核磁共振胆管胰造影术(MRCP)执行作为二次筛查的诊断成像,且使用药征(医疗设备,比如内窥镜逆行胆管胰腺造影术(ERCP)、内窥镜超声波摄像(EUQ以及管内超声检查法(IDUQ)来指定癌症位置,并诊断渗透深度和进展级别。当确定作为整体判断的结果手术切除是有效的,则决定要切除的区域以及对其进行手术切除。对被切除的组织进行病理组织学检索,并对癌症是否已发展到切除残端(resection stump)进行诊断。如果癌症仍在切除残端中,可以非常肯定的假设存在留存的癌,且需要进行附加的切除或辐射和化疗。
技术实现思路
然而,腹部超声成像和内窥镜超声观察术(EUQ不适合观察管壁的形态变化。在 X射线CT和ERCP的情况下,尽管在将管壁的形状进行图像化且存在大于等于Imm大小的大型肿瘤时,可以使用这些技术来执行诊断,但是其难以区分小于该大小的变化。IDUS是将探头直接插入管中的技术,且尽管该技术因此适合观察管壁,分辨率是大约100 μ m。然而,在胰管或胆管的上皮中横向扩散的癌细胞的形态大小的变化在某些情况下可以是大约 20 μ m,且因此用IDUS获得的分辨率不足以观察这种形态变化。因此,根据常规的诊断方法,与横向扩散的癌细胞相关的精确度是糟糕的,且在执行了手术切除之后通过病理组织学诊断发现切除残端是阳性(即癌细胞残留)的情况的发生是个问题。因此,对横向扩散的癌细胞的高度敏感度的诊断以及对手术切除线的高度精确确定是重要的课题。OCT装置提供了高分辨率,且对于执行胆道和胰管的诊断成像是有效的,且对胆道或胰管的空间结构信息进行分析并自动检测病变部位的自动诊断也被认为有助于医师的诊断。然而迄今为止,尝试执行自动诊断以区分胆道或胰管中的正常部位和异常部位的技术尚未实现。尽管在日本专利申请待审公开No. 2010-145297和日本专利申请待审公开 No. 2010-158343中提出了尝试执行自动诊断的技术,自动诊断的目标主要是结肠,且这种自动诊断不检测对于胆道和胰管特有的病变部位的形态变化。在该情况下,作为在胆道或胰管的内壁部分处被怀疑为癌症等的形态变化(特征结构),在内壁部分的表面(上皮)上发生的乳头状突起的情况和细胞(上皮细胞)随机增生的情况是已知的。尽管被怀疑是癌症等的其他形态变化也是已知的,如果可以自动检测至少两种形态变化,则这种自动检测将有助于支持对胆道或胰管的诊断。此外,与胆道和胰管无关地,还关于正常时具有平坦的上皮结构的器官(如支气管、咽、食道、尿管等),如果可以自动检测由于癌症等造成的类似形态变化,则这种自动检测将有助于支持诊断。此外,纤维化发生的情况也被认为是在胆道和胰管的内壁部分处被怀疑是癌症等的形态变化(特征结构)。尽管被怀疑为癌症的其他形态变化也是已知的,如果可以自动检测至少上述形态变化,则这种自动检测将有助于支持对胆道或胰管的诊断。与胆道和胰管无关地,还关于正常时具有分层结构的器官(如支气管、咽、食道、 胃、结肠、子宫、尿管等),如果可以自动检测由于癌症等造成的类似形态变化,则这种自动检测将有助于支持诊断。需要使观察者能够容易地确定高度可能存在病变部位的区域,因为这将从而减少工作量。此外,与胆道和胰管无关地,还关于诸如支气管、咽、食道、胃、结肠、子宫、以及尿管等器官,如果能够确定高度可能存在病变部位的区域,将有助于支持诊断。此外,在正常时具有大约恒定厚度的上皮层的器官(例如,胆道、胰管、支气管、 咽、食道、胃、结肠、子宫以及尿管)的内壁部分处,将上皮层的本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:寺村友一大森利彦渡边大祐
申请(专利权)人:富士胶片株式会社
类型:发明
国别省市:

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