血管内栓塞化成效的自动量化制造技术

本发明专利技术涉及用于自动地量化血管内栓塞化成效的装置（2），所述装置包括：配准单元（4），其适于配准第一图像和第二图像；分割单元（6），其适于分割所述第一图像和所述第二图像中的感兴趣组织；以及评估单元（8），其用于通过对所述第一图像和所述第二图像进行比较来评估感兴趣组织的灌注偏差。所述第一图像是在介入处置之前获得的，而所述第二图像是在这种处置之后获得的。评估可以包括对第一和第二图像的段进行比较，从而提供组织灌注偏差的定量度量，例如栓塞化处置前和栓塞化处置后的肿瘤组织灌注偏差的定量度量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种能够用于获得组织图像数据的成像系统。具体而言，本专利技术涉及用于自动地量化血管内 栓塞化成效(success)的装置和方法以及能够执行这种方法的成像系统。
技术介绍
经导管的靶向化学栓塞给药当前代表着肝癌的主流处置方式，其需要利用导管插入术实验室系统的X射线成像给予的大力支持。在实际处置之前执行并分析两阶段扫描，两阶段扫描包括在利用动脉内注射造影剂的情况下，对动脉早期阶段以及动脉晚期阶段的增强进行成像，动脉内注射造影剂用于增强血管或组织(例如肿瘤组织)的对比度，来自两个阶段的信息允许进行例如肿瘤馈血血管树和肿瘤自身的可视化。由此这可以方便识别并达到最佳给药点并提供对肿瘤动力学的深入了解。尽管利用碘油的经导管动脉化学栓塞化(也称为“TACE”)是当前对不可切除肝癌的缓解管理的首选处置方式，但最近以来，使用药物洗脱珠或放射性微球体作为注入的栓塞化材料正变得越来越普及，有望实现更高的处置成效，同时减少对患者的副作用，从而缩短所需住院时间。这种基于药物洗脱珠的处置可能变得比TACE更重要，成为将来普遍的处置方式。不过，在这些处置方法中，不能像传统碘油TACE处置中那样简单地检验介入的技术成效，因为药物洗脱珠或放射性微球体都对无线电不透明，因此不能像在基于碘油的TACE处置期间和之后那样在所有情况下都容易地监测给药。对于测量处置效力而言，跟踪输送珠子的位置的必要性尤其重要。此外，必须要考虑从肿瘤部位反流或冲失的任何珠子都可能产生非常严重的副作用。
技术实现思路
基于介入CT之前和之后的视觉比较或仅基于两阶段扫描来判断处置成效可能仅提供主观和定性的度量。此外，这种结果控制方法由于下列问题而被复杂化在界定例如肿瘤的精确轮廓中的常见困难、处置扫描前和处置扫描后之间发生患者运动以及未处置的和栓塞化的肿瘤的不同表现。具体而言，由于肿瘤的栓塞化状态和后继灌注不足，在介入后扫描中，识别肿瘤的精确轮廓通常更困难。这些问题使得难以将处置前和处置后的图像之内的对应肿瘤区域相关并进行比较。因此，有利的是实现血管内栓塞化成效的自动和可靠的量化，例如，将其用于成像系统中。有利的是提供一种可靠而精确的方法，用于测量上述经动脉化学栓塞化处置的处置效力。为了更好地解决这些关注问题中的一种或多种，在本专利技术的第一方面中，提供了一种用于自动地量化血管内栓塞化成效的装置。该装置包括适于配准第一图像和第二图像的配准单元，其中第一图像优选在血管内栓塞化处置之前在动脉晚期阶段获得，且其中第二图像优选在待检查组织的感兴趣区域的血管内栓塞化之后在动脉晚期阶段获得。配准第一和第二图像补偿了获得两幅图像之间发生的患者和/或器官运动诱发的图像的形状偏差。优选地，配准过程是自动的。该装置还包括适于分割第一图像和第二图像中的组织的分割单元。于是，可以实现组织的处置前阶段和处置后阶段的直接比较。由于事先配准这些图像，所以仅需要在一个图像上执行分割。这优选可以是处置前图像，其通常提供感兴趣组织更好的可见度。然后也可以将分割使用在第二次采集的图像。如上所述，在分割之前执行配准，仅在一个所述图像上执行分割。根据处置前的第一图像中感兴趣组织轮廓的可见度，备选地，能够在两幅图像上都独立地执行分割。在这种情况下，接着可以将分割结果用于支持配准过程。要指出的是，以上特征不仅仅针对肿瘤组织。实际上，肿瘤组织的血管内栓塞化是相关应用。虽然如此，以上特征还为任何其它感兴趣组织结构带来改进的结果控制。此外，该装置包括评估单元，用于基于对所述第一图像和所述第二图像的比较来评估组织的灌注。然后可以在介入前和介入后的图像之间和/或相对于相应健康组织，定 量评估和比较由图像采集期间注入的造影剂导致的所观察到的组织内的图像增强，其中可以以Hounsfield单位来(“HU”)来度量增强。这可以带来对栓塞化成效的多种度量。本专利技术可以想到的大部分实施例主要区别在于所获得的度量的类型。要指出的是，第一图像和第二图像是在利用造影剂来增强血管和感兴趣组织的情况下获得的。基本上，根据本专利技术的装置可以适于任何这样的图像采集设备，所述图像采集设备由于利用在介入前和介入后扫描之间不同的造影剂摄取能够获得与健康组织相比增强的感兴趣组织图像。本专利技术的要点在于，在利用造影剂来增强血管和组织的情况下(例如通过CT或双阶段扫描)采集介入前和介入后的图像，并执行进一步的步骤配准两个相应的动脉晚期阶段图像、分割组织并定量评估和比较处置前和处置后组织的灌注。根据本专利技术的另一方面，所述评估单元适于基于绝对或相对HU增强值来比较第一图像中的体素与第二图像中的体素。评估单元由此确定第一图像和第二图像之间在逐个体素的绝对或相对增强方面的差异，从而提供关于由于介入导致的组织灌注偏差(deviation)的信息。根据本专利技术的另一方面，由评估单元进行的评估可以基于组织区域内部表现出高于给定阈值的HU值并因此可以被认为灌注的体素数量。被灌注组织体积中的处置前和处置后的差异是栓塞化成效的直接度量。给定阈值可以从被分割组织附近的健康组织导出，或者，可以使用针对成像设备和协议调节的固定的独立于患者的阈值。可以由评估单元、分割单元或配准单元自动地定义参考区域。这可以半自动或人工地实现。根据本专利技术的又一方面，所述评估单元适于确定所述第一图像中的第一 HU增强分布、确定所述第二图像中的第二 HU增强分布并确定所述第一 HU增强分布和所述第二 HU增强分布之间的差异。例如，可以利用直方图或平均值来量化组织内部的HU增强分布并比较处置前和处置后的所述HU增强分布。为了更好地比较，可以通过类似于第一实施例中那样获得的从健康组织中相应参考区域导出的平均值对数据进行归一化。由此，评估单元提供关于从处置前到处置后的时间的大致灌注变化率的信息。根据本专利技术的另一方面，所述评估单元适于确定处置前和处置后的组织区域之间直接的体素间差异。由于两幅图像已经被配准，所以，计算出的差异可以提供关于响应于处置的组织之内灌注改变的空间分布的有意义信息。可以以颜色编码方式在屏幕上对所获得的关于灌注偏差的信息可视化，所述信息还可以包括计算的体积分数。根据又一方面，提供了一种自动地量化血管内栓塞化成效的方法。根据本专利技术的方法基本包括如下步骤获得组织感兴趣区域的第一(介入前)图像，获得组织感兴趣区域的第二 (介入后)图像，配准第一图像和第二图像，分割第一图像和第二图像中的感兴趣组织，以及基于对第一图像和第二图像的比较来评估组织的灌注。为了改善根据本专利技术的方法的结果，在动脉晚期阶段获得第一图像和第二图像中的每个，因此提高了感兴趣组织的可见度。根据本专利技术的又一方面，将第一图像和第二图像的经分割组织区域与健康参考组 织进行比较。根据本专利技术又一方面，所述评估包括确定第一图像中包括高于给定阈值的HU值的体素的第一数量、确定第二图像中包括高于给定阈值的HU值的体素的第二数量以及确定体素的所述第一数量和所述第二数量之间的差异。根据本专利技术的另一方面，所述评估包括确定第一图像中的第一 HU增强分布，确定第二图像中的第二 HU增强的分布，以及确定所述第一 HU增强分布和所述第二 HU增强分布之间的差异。此外，根据本专利技术的另一个方面，所述评估包括确定所述第一图像和所述第二图像之间的直接体素间差异。在本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·G·维斯纳，M·贝尔特拉姆，M·D·林，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：
国别省市：