[發明專利]病變組織生長監測方法和系統

有效

• 申請號: 201310749638.0
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103720489A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 肖楊;張雪;鄭海榮;牛麗麗;王叢知
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: A61B8/08
• 分類號: A61B8/08
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 吳平

技術領域

本發明涉及醫學圖像處理技術領域，特別是涉及一種病變組織生長監測方法和系統。

背景技術

醫學臨床研究表明，細胞發生病變時，其自身及周圍正常組織的生物力學特性發生顯著變化，利用顯示組織彈性參數的影像信息對乳腺腫瘤的生長特征進行定量的表征、評估和監測，對保乳手術的術前預測、放射治療靶區的界定和腫瘤良、惡性判別等都具有重大意義。

例如，對于基于彈性參數的乳腺腫瘤生長特性監測上，目前的研究工作主要集中在如何構建彈性圖像上，缺乏對彈性圖像信息與臨床診斷結果的前瞻性研究，診斷結果往往易受診斷者主觀影響，腫瘤生長的彈性參數提取沒有形成統一的標準，這些都影響了乳腺腫瘤生長特征評估和監測準確性。

腫瘤是很多人體組織疾病最常見最基本的征象，臨床上常根據腫瘤的一些特征，如大小、硬度及其表面光滑度等來對腫瘤病變情況進行評估，實現腫瘤的生長監測，硬度特征作為乳腺腫瘤的常見特征，由于缺乏先進的儀器，一直以來都只能以觸診的方式來測量。

近幾年來，彈性成像技術得到了廣泛的發展，其通過顯示組織的偏移、應變等信息來描述組織彈性程度，使得組織彈性生長特征的提取成為可能，也是目前臨床上用于測量組織彈性生長信息的最主要方式。

對于二維彈性圖像上腫瘤浸潤生長特性參數的研究還處于初級階段，現有技術主要有以下幾種：①《生物醫學超聲學》(萬明習主編)下冊480-483頁、中國專利申請號201030119332.4《肝硬化檢測儀器》、《解放軍醫學雜志》2011年第36卷第11期1131-1133頁和《中國醫學影像技術》2012年第28卷第3期529-533頁，在超聲瞬時彈性成像圖像中，以感興趣區域的彈性均值表征彈性特征，該特征參數主要用于診斷肝纖維化、肝硬化等肝臟彌散性病變；②廣西醫科大學2011年碩士學位論文《實時超聲彈性成像診斷肝臟局灶性病變的臨床價值研究》(作者：梅陳玲)、《中國醫學影像技術》2010年第26卷第9期1682-1684頁、《現代生物醫學進展》2010年第26卷第9期492-494頁和《華西醫學》2010年第25卷第2期294-297頁，根據病灶彈性圖像的色彩分布特征進行評分，從而指導病變的屬性判別，即臨床上常用的五分法；③《Cancer?Control》2010年17卷第3期156-161頁、《臨床醫學》2011年第31卷10期93-94頁、《當代醫學》2012年第18卷第1期7-9頁、第二軍醫大學2011年碩士學位論文《超聲彈性成像對肝臟良惡性腫瘤鑒別診斷價值的研究》(作者：冀建峰)、《中國醫學影像技術》2009年第18卷第7期589-591頁和《世界華人消化雜志》2010年第18卷第30期3254-3258頁，通過計算彈性圖像上腫瘤區域應變率比值，推斷出腫瘤相對于周圍正常組織的硬度；④《中國超聲醫學雜志》2009年第25卷第4期362-364頁、復旦大學2010年碩士學位論文《實時組織彈性成像在鑒別診斷乳腺良惡性腫塊中的應用》(作者：宮霞)，通過彈性圖像上腫瘤區域面積比值，推斷腫瘤相對于周圍正常組織的硬度；⑤《J?Ultrasound?Med》2012年第31期281-287頁提出彈性圖像上腫瘤區域與B模式上腫瘤區域的長度比值，評估病變區域與正常組織區域的彈性特征。

綜上所述技術方案，①方法提取的彈性特征為定量；②③④⑤方法提取的彈性特征為定性或半定量。具體的，①為采用一維成像技術的瞬時彈性檢測技術，雖然可以給出定量的組織平均彈性模量值，但是無法獲取二維彈性分布信息，一般只適用于檢測彌散性病變。②是對彈性模量估計最基本最早的一種方法，也是目前臨床診斷應用最廣泛的彈性特征，但還存在以下缺點：1)由于腫瘤多樣性，評分標準不夠完善不足以適用于所有腫瘤情況；2)評分過程由超聲醫生對彈性圖像做出的主觀評價，導致評分過程受到醫生主觀因素的影響。③④⑤是近期學者們用于評估腫瘤彈性性能的特征，相比②能更客觀定量地反映病灶的硬度變化程度，但是仍然存在待改進之處：1)特征無法進行不同病灶之間的橫向比較，某些病變下獲取的上述比值區間存在一定的重疊，只依靠單一比值識別容易造成誤診；2)病灶區域內軟硬區域的界定使用固定閾值，由于彈性成像缺點，不同圖像中界定閾值實際對應應變力不同，導致彈性值量化誤差；3)在對腫瘤良惡性分類時，采用單一閾值對圖像分類，適用性不強，導致誤診、漏診。

綜上所述，應用上述各種方法獲取的彈性特征值，無法完整的表征腫瘤的彈性信息，存在良惡性腫塊分類精度低、腫瘤生長監測準確性低的問題。

發明內容