[發明專利]使用基于MRI的溫度不確定度圖利用動態解剖邊界的熱療法

在審

• 申請號: 201780097974.8
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN111511439A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: A·比戈;P·倫納德;R·庫爾茨
• 申請（專利權）人: 博放醫療有限公司
• 主分類號: A61N7/00
• 分類號: A61N7/00;A61B34/00;A61B5/055;A61F7/00
• 代理公司: 北京嘉和天工知識產權代理事務所(普通合伙) 11269
• 代理人: 王維;嚴慎

基于溫度圖的滾動窗口來計算溫度不確定度圖，滾動窗口在新的溫度圖被生成時被更新。滾動窗口減輕了熱療法過程期間的瞬態運動的影響。臨床醫生或自動化控制系統然后可以基于溫度不確定度圖來更新解剖邊界的一部分或熱療法敷帖器中心。

技術領域

本發明涉及基于源自MRI溫度測定系統和數據的動態熱不確定度圖、通過治療設備向解剖邊界內的靶組織遞送的熱療法。

背景技術

磁共振成像(MRI)在組織消融過程中獲得溫度相關數據的使用例如在Chopra(美國專利No.7,771,418)中被討論，該專利特此通過引用被并入。MRI溫度測定法、所得的溫度測量及其溫度不確定度圖、以及相關的考慮被本申請人例如在公布的申請US2015/0038883A1中討論，該申請也通過引用被并入本文。

一般來說，使用MRI法的溫度測量容易受到來自本領域技術人員已知的各種來源的誤差的影響。當溫度測量被用作用于熱能遞送的反饋系統的一部分時，這些誤差造成目標區域的意外加熱或缺乏加熱。使用MRI法的治療期間的溫度測量中的誤差包括瞬態運動，諸如整體患者運動、局部性前列腺運動(例如，由于肌肉或神經的加熱)、和/或直腸移位。例如，瞬態運動可以在溫度測量中引起顯著的誤差，這些誤差目前通過等待(例如，20分鐘)被測身體溫度返回到大致恒定的值來解決。這導致從患者舒適角度來講不太理想的治療療程、以及降低的患者周轉量、或MRI熱療法治療設施、人員和設備的不太經濟的使用。

發明內容

這里描述的方法計算并且顯示其中溫度可以被可靠地測量的區域。臨床醫生然后可以基于周圍結構對于意外加熱的敏感性來做出知情決策來治療這些區域或規劃治療以避開它們。

本發明的一方面針對一種用于動態地向患者的身體內的靶體積遞送熱療法的方法。方法包括：確定與靶體積相對應的解剖邊界，用以向靶體積遞送熱療法；使用包括超聲換能器陣列的熱療法敷帖器，向所述靶體積遞送熱療法劑量；在計算機中，接收與患者的身體的一部分相對應的像素的N個溫度數據集合，每個溫度數據集合對應于使用磁共振成像(MRI)裝置捕獲的相位圖像的相應的捕獲時間，其中N大于或等于M，并且M是滾動捕獲時間窗口；在計算機中，對于過去的M個捕獲時間中的每個捕獲時間，確定每個像素處的經校正的溫度；在計算機中，對于每個像素，基于過去的M個捕獲時間中的每個捕獲時間時的所述經校正的溫度來計算溫度不確定度；以及在計算機中，只有當解剖邊界的一部分的溫度不確定度低于閾值溫度不確定度時，才修改解剖邊界的所述部分。

在一個或更多個實施方案中，溫度不確定度對應于在過去的M個捕獲時間上在每個像素處的所述經校正的溫度的標準差。在一個或更多個實施方案中，方法還包括在修改解剖邊界的所述部分之前暫停熱療法劑量的遞送。在一個或更多個實施方案中，方法還包括修改熱療法敷帖器中心的位置。

在一個或更多個實施方案中，方法還包括在計算機中，對解剖邊界進行驗證以確認解剖邊界的所述部分的溫度不確定度低于閾值溫度不確定度。在一個或更多個實施方案中，方法還包括在計算機中，當解剖邊界的所述部分的溫度不確定度大于閾值溫度不確定度時，生成警告。

在一個或更多個實施方案中，方法還包括在計算機中，計算在過去的M個捕獲時間上在沿著解剖邊界的每個點處的的標準差。在一個或更多個實施方案中，方法還包括在計算機中，生成溫度不確定度圖，溫度不確定度圖包括每個像素的溫度不確定度。在一個或更多個實施方案中，方法還包括在耦合到計算機的顯示器上顯示溫度不確定度圖。

在一個或更多個實施方案中，方法還包括使在過去的M個捕獲時間上在每個像素處的經校正的溫度去趨勢化以形成去趨勢化的溫度數據。在一個或更多個實施方案中，方法還包括執行在過去的M個捕獲時間上在每個像素處的經校正的溫度的線性回歸。在一個或更多個實施方案中，方法還包括計算每個像素處的去趨勢化的溫度數據的標準差。在一個或更多個實施方案中，方法還包括基于每個像素處的去趨勢化的溫度數據的標準差來確定溫度不確定度。