[發明專利]用于醫學診斷的跨時檢查方法

無效

• 申請號: 200680053361.6
• 申請日: 2006-12-27
• 公開（公告）號: CN101390127A
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: S·陳;L·A·雷;Z·霍
• 申請（專利權）人: 卡爾斯特里姆保健公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 張亞寧;王小衡

技術領域

本發明涉及用于圖像分析的數字圖像處理/計算機視覺方法，尤其涉及醫學圖像中性能不同的組織的作為時間函數的跨時檢查(跨時圖像序列)。

背景技術

醫學領域中的數字成像技術在二十世紀七十年代實施，且首次臨床使用并接受了計算機斷層掃描或CT掃描儀。隨后，在過去的三十年里，將x光成像(CT)的廣泛應用與數字計算機以及如超聲和磁共振成像(MRI)的新成像模態的出現結合起來，產生了診斷成像技術的急速發展。

使用數字醫學成像技術為衛生保健領域帶來了好處。例如，用于查看大腦、腎臟、四肢和心臟中的血管的血管造影方法均已受益于數字醫學成像和圖像處理技術的采用。

利用數字圖像可進行計算機化多維(如空間和時間)圖像分析。多維圖像分析可用在諸如人體器官的系列圖像體掃描中的變化(解剖或功能)的自動量化、異物定位、一致診斷重建等的應用中。

而且，不同的醫學成像模態產生提供人體功能和解剖學的不同視圖的圖像，借助于正確的醫學圖像處理軟件和可視化工具，其具有極大地增強診斷精度的可能性。例如，X光計算機斷層掃描(CT)和磁共振成像(MRI)展示出大腦解剖，但幾乎不提供功能信息。正電子發射斷層掃描(PET)和單光子發射計算機斷層(SPECT)掃描顯示大腦功能示象并允許代謝測量，但很少描繪解剖學。而且，CT和MRI圖像描述互補形態特征。例如，在CT圖像上可最佳地看到骨骼和鈣化，而MRI能更好地區分軟組織結構。如MRI和CT這樣的模態通常提供某些人體器官的圖像棧。

已知從不同維度(空間和時間)或模態獲得的信息通常具有差分或互補性質。在目前的臨床設置中，這種差分或互補圖像信息是臨床診斷設置中的多種應用的一種組成部分，并且也是外科和放射治療程序的計劃和評價領域中的一種組成部分。

為了有效地使用這種差分或互補信息，來自不同維度或不同模態的圖像特征必須已由醫生利用視覺對準系統相互疊加。令人遺憾的是，多圖像的相互之間的這種配位極其困難，甚至是經過高級培訓的醫務人員如經驗豐富的放射醫師也難以一致而正確地解釋一系列的醫學圖像，以制定最適合于患者目前的醫療條件的治療方案。

醫務人員目前所面臨的另一個問題是從目前的醫學成像器件獲得的大量數據和大量圖像。從標準掃描收集的圖像的數量可超過100個，且通常可超過幾百。為了使醫務人員正確地進行檢查，每個圖像花費大量的時間，且對于目前的醫療技術所提供的許多圖像而言，要求大量的時間來對所有的數據進行徹底研究。

因此，需要一種有效的方法，這種方法使用圖像處理/計算機視覺技術自動檢測/診斷疾病。

美國公布No.2004/0064037(Smith)針對一種應用預編程規則的技術，這些預編程的規則明確說明了將醫學圖像分類或以其它方式進行處理的方式，該公布通過參考結合在本發明中。

美國公布No.2003/0095147(Daw)涉及一種醫學圖像處理和可視化的計算機化方法，該公布通過參考結合在本發明中。

已知惡性乳腺腫塊一旦達到某種尺寸就開始生長其自身的血液供應網絡，這是腫瘤能夠繼續生長的方式。在乳腺MRI掃描中，注入血流中的造影劑可提供向乳腺組織的血液供應的信息，這種造影劑通過突出腫瘤的血管網絡將腫瘤“點亮”。通常進行幾次掃描：在將造影劑注入之前進行一次并在將造影劑注入之后至少進行一次。將對比前的圖像和對比后的圖像進行對比并突出差分。應認識到，若患者在這兩次掃描之間更輕微地移動，可將圖像的形狀或尺寸扭曲，從而造成信息的大量損失。

用于MRI的造影劑是釓或釓雙胺，并提供大腦和身體中的正常組織與異常組織之間的對比。

釓看上去像水一樣清澈且沒有放射性。在注入靜脈之后，釓累積在可能正在影響身體或頭部的異常組織中。釓使這些異常區域在這種MRI上變得明亮(增強)。這就使這些區域容易地被看到。然后，釓由腎臟從身體清除出去。釓允許MRI限定異常組織并具有更大的清晰度。腫瘤在供給釓之后得到增強。腫瘤的精確尺寸和位置對于治療計劃和后續措施是重要的。釓還可通過使小型腫瘤明亮并易于看到而有助于發現這些小型腫瘤。

動態對比增強的MRI用于乳腺腫瘤成像，尤其用于具有基于x光乳房X光照相的非決定性診斷的情形。MRI研究涉及在緊接著獲得具有約為一分鐘的瞬時清晰度的T1加權的MR體積集合之前的造影劑(通常為釓噴酸葡胺)的靜脈注射。造影劑在成像三維像素內的存在導致增加的信號，在這種試驗的時間進程期間可觀察到這種信號。