用于監(jiān)測病變尺寸趨勢的系統(tǒng)及其操作方法
【專利摘要】一種醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)，其被配置為：接收與在第一時間處采集的一幅或多幅圖像對應(yīng)的第一圖像信息，所述一幅或多幅圖像包括病變；接收與在另一時間處采集的病變的一幅或多幅圖像對應(yīng)的第二圖像信息；繪制針對每幅圖像的病變的體積；并且將兩個體積交疊。諸如脈管化指標(biāo)的其他因素和/或指標(biāo)可以被計算并在第一圖像信息與第二圖像信息之間進(jìn)行比較。
【專利說明】
用于監(jiān)測病變尺寸趨勢的系統(tǒng)及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本申請總體設(shè)及醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)，并且更具體而言設(shè)及具有圖像評價技術(shù)的超聲成 像系統(tǒng)及其操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 處置癌癥的一個重要因素是醫(yī)師確定處置的效能的能力。處置的效能可W通過減 緩或減少腫瘤增長、減少腫瘤脈管化或其他生物參數(shù)來定義。當(dāng)醫(yī)師不能準(zhǔn)確地確定處置 的效能時，癌癥患者能夠不必要地經(jīng)歷具有降低生命質(zhì)量的有害副作用的無效處置。差的 效能確定也能夠?qū)е略趯⒒颊咿D(zhuǎn)移到對處置患者的癌癥能夠更有效的處置中的延遲。該延 遲能夠不利地影響患者的結(jié)果。
[0003] 常常使用無創(chuàng)成像方法來評價腫瘤處置的效能，因為腫瘤位點的重復(fù)手術(shù)研究可 能是不實際的或不可能的。不需要離子福射的成像方法，諸如超聲成像，在患者需要多次評 價時能夠是有利的。為了便于醫(yī)師得出關(guān)于腫瘤生長或減少的結(jié)論，當(dāng)采集新圖像時從每 個時間點到每個相繼的時間點具有一致的測量結(jié)果是有利的。測量結(jié)果的不一致性能夠由 個體變化、旋轉(zhuǎn)或針對所采集的視圖的采集參數(shù)的變化、醫(yī)師的變化或其他因素引入。運些 不一致的性能夠妨礙醫(yī)師評價腫瘤處置的效能的能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 根據(jù)所公開的本發(fā)明的一個說明性實施例，一種醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)被配置為例如隨時 間接收病變的第一圖像信息和第二信息，基于圖像信息繪制第一體積和第二體積，并且將 第一和第二體積交疊。所述系統(tǒng)還可W被配置為確定與圖像信息中的位置信息對應(yīng)的坐標(biāo) 信息。坐標(biāo)信息可W基于所計算的圖像輪廓信息。圖像信息還可W包括病變的脈管信息?？?制器可W被配置為基于脈管信息來確定脈管指數(shù)。第一體積和第二體積的脈管指數(shù)可由控 制器進(jìn)行比較。脈管指數(shù)可W被定義為包括血流的體積的百分比。脈管信息可W從多普勒 信息來導(dǎo)出。成像系統(tǒng)還可W包括超聲探頭，利用所述超聲探頭來采集圖像信息。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的另一個公開的實施例，一種圖像處理方法可W包括:接收在第一時 間處的第一圖像信息和在第二時間處的第二信息，所述第一圖像信息和第二圖像信息包括 對應(yīng)于組織中的病變的數(shù)據(jù);根據(jù)圖像信息繪制病變的第一體積和第二體積;并且將病變 的第二體積和第一體積交疊，其中，所述體積能夠通過由成像系統(tǒng)生成的線框架或網(wǎng)格來 定義。所述方法也可W包括從超聲探頭采集圖像信息的動作。所述圖像處理方法可W包括 隨時間采集圖像的序列W識別病變體積的變化。所述圖像處理方法可W包括獲取病變(例 如腫瘤）的第一體積與第二體積的比率。所述圖像處理方法還可W包括計算第一體積與第 二體積的表面積。然后所述圖像處理方法可W關(guān)于時間繪制第一體積與第二體積的表面 積，并且還可W計算在第一時間與第二時間之間的體積的表面積的變化率。所述圖像處理 方法可W繪制針對所述體積的線框架或表面。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，公開了一種實現(xiàn)在非暫態(tài)計算機可讀介質(zhì)中的應(yīng)用，其 被配置為從超聲探頭接收圖像信息。所述應(yīng)用可w包括代碼，所述代碼令成像系統(tǒng)中的控 制器:接收第一圖像信息和第二圖像信息，所述第一圖像信息和第二圖像信息包括對應(yīng)于 組織中的病變的數(shù)據(jù);根據(jù)病變的圖像信息繪制第一體積和第二體積;并且將第二體積交 疊在第一體積上。此外，所述代碼可W令控制器計算針對第一和第二體積的指標(biāo)。所述控制 器還可W計算針對第一體積的指標(biāo)與針對第二體積的指標(biāo)之間的差異。所述指標(biāo)可W是脈 管指數(shù)。
【附圖說明】
[0007] 在附圖中：
[0008] 圖1A是根據(jù)本系統(tǒng)的圖像捕獲系統(tǒng)的實施例的示意性視圖。
[0009] 圖1B是根據(jù)本系統(tǒng)的超聲成像系統(tǒng)的實施例的示意性視圖。
[0010] 圖2A是圖示根據(jù)本系統(tǒng)的實施例執(zhí)行的過程的流程圖。
[0011] 圖2B是圖示根據(jù)本系統(tǒng)的實施例執(zhí)行的另一過程的流程圖。
[0012] 圖3是圖示根據(jù)本系統(tǒng)的圖像顯示界面的屏幕截圖。
[0013] 圖4是圖示根據(jù)本系統(tǒng)的另一圖像顯示界面的屏幕截圖。
[0014] 圖5是圖示根據(jù)本系統(tǒng)的又一圖像顯示界面的屏幕截圖。
【具體實施方式】
[0015] 對特定示范性實施例的W下描述實質(zhì)上僅是示范性的，并且絕不旨在限制本發(fā)明 或其應(yīng)用或使用。在對本系統(tǒng)和方法的實施例的W下詳細(xì)描述中，對附圖進(jìn)行參考，運些附 圖形成本文的一部分，并且在其中W圖示方式示出了可W在其中實踐所描述的系統(tǒng)和方法 的特定實施例。運些實施例被足夠詳細(xì)地描述W使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`當(dāng)前公開的系 統(tǒng)和方法，并且應(yīng)當(dāng)理解，可W利用其他實施例，并且可W做出結(jié)構(gòu)和邏輯改變，而不偏離 本系統(tǒng)的精神和范圍。
[0016] 因此W下詳細(xì)描述不應(yīng)W限制的意義來理解，并且本系統(tǒng)的范圍僅由權(quán)利要求書 限定。在本文中附圖中的附圖標(biāo)記的首位(前幾位)通常對應(yīng)于圖號，例外情況是出現(xiàn)在多 幅圖中的相同部件由相同的附圖標(biāo)記標(biāo)識。此外，為了清楚的目的，當(dāng)某些特征對本領(lǐng)域技 術(shù)人員而言顯而易見時，將不討論運些特征的詳細(xì)描述，從而不使本系統(tǒng)的描述變得模糊。
[0017] 在一個實施例中，提供了一種系統(tǒng)、應(yīng)用程序和/或方法，其用于在多個時間點處 系統(tǒng)地執(zhí)行對諸如固體腫瘤的病變的醫(yī)學(xué)評價，從而將醫(yī)學(xué)圖像報告標(biāo)準(zhǔn)化，運可W減少 評價時間和錯誤。因此，可W減少用于采集、報告和/或評價醫(yī)學(xué)圖像的成本。處置效能的評 價也可W被改進(jìn)。
[0018] 圖1A中圖示了根據(jù)本系統(tǒng)的一個實施例的圖像捕獲系統(tǒng)100的實施例的示意性視 圖。圖像捕獲系統(tǒng)100可W包括控制器102、存儲器104、顯示器106、調(diào)制解調(diào)器108、音頻輸 入設(shè)備(MIC) 110、音頻輸出設(shè)備(SPK) 112、圖像采集設(shè)備（IAD) 114、圖像采集控制（IAC)設(shè) 備116、用戶接口（UIH18、網(wǎng)絡(luò)120、遠(yuǎn)程存儲設(shè)備122W及遠(yuǎn)程設(shè)備或終端124中的一個或 多個。
[0019] 控制器102控制或被配置為控制圖像捕獲系統(tǒng)100的總體操作并且可W包括一個 或多個控制器，所述一個或多個控制器可W位于相同的位置處或不同的位置處。例如，控制 器中的一個或多個可W位于遠(yuǎn)程設(shè)備124處。因此，由本發(fā)明的過程中的一個或多個執(zhí)行的 某些動作可W在遠(yuǎn)程設(shè)備處被執(zhí)行。
[0020] 存儲器104可W與控制器102接合并且可W存儲或被配置為存儲可由圖像捕獲系 統(tǒng)100讀取和/或存儲的程序和數(shù)據(jù)。存儲器104可W包括W下中的一個或多個:硬盤、只讀 存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、閃存驅(qū)動器、光學(xué)驅(qū)動器和/或另一合適的存儲設(shè)備。 另外，存儲器104可W包括不同類型的存儲器并且可W位于多個位置處。所述存儲器可W包 括由本系統(tǒng)、設(shè)備和/或方法的操作創(chuàng)建的程序和/或數(shù)據(jù)。
[0021] 顯示器106可W在一個或多個控制器(例如控制器102)的控制下顯示信息。顯示器 106可W包括任何合適的顯示器，例如陰極射線管(CRT)、液晶顯示器化CD)、等離子體顯示 器、觸摸屏等等。顯示器106可W包括可W位于不同位置處的多個顯示器。顯示器106也可W 接收用戶輸入。
[0022] 調(diào)制解調(diào)器108可W在控制器102的控制下進(jìn)行操作并且可W針對各個位置經(jīng)由 例如網(wǎng)絡(luò)120將數(shù)據(jù)發(fā)送到控制器102和/或接收來自控制器102的數(shù)據(jù)。調(diào)制解調(diào)器108可 W包括一個或多個任何合適的調(diào)制解調(diào)器并且可W經(jīng)由有線和/或無線鏈路進(jìn)行通信。
[0023] 音頻輸入設(shè)備IIO(MIC)可W包括用于輸入音頻信息的任何合適的設(shè)備，例如麥克 風(fēng)和/或換能器。音頻輸入設(shè)備110可W經(jīng)由例如編碼器/解碼器(CODEC)將接收的音頻信息 發(fā)送到控制器102。音頻輸入設(shè)備110也可W位于遠(yuǎn)程位置處并且可W經(jīng)由例如網(wǎng)絡(luò)120發(fā) 送信息。音頻輸入設(shè)備110可W接收來自例如用戶的音頻輸入。然后語音識別程序可W變換 運些命令W便由控制器102使用。變換程序，例如語音文本轉(zhuǎn)換器，可W用于將聲音信息(例 如，用戶的話語、命令等)轉(zhuǎn)換成文本或其他數(shù)據(jù)。
[0024] 音頻輸出設(shè)備112(SPK)可W為了用戶方便而輸出音頻信息。音頻輸出設(shè)備112可 W包括揚聲器112并且可W輸出經(jīng)由例如CODEC從例如控制器102接收的音頻信息。此外，變 換程序可W對要視覺輸出的參數(shù)(例如，文本、數(shù)據(jù)等等)進(jìn)行變換，使得能夠經(jīng)由音頻輸出 設(shè)備112輸出所述參數(shù)。
[0025] 圖像采集探頭114可W在控制器102的控制下獲得期望的信息并且將該信息發(fā)送 到控制器102,可W在所述控制器中處理所述信息。圖像采集探頭114可W包括一個或多個 換能器陣列等等。例如，本系統(tǒng)可W包括諸如Pliilipsi貨公司的巧-1換能器的換能器。
[00%]圖像采集控制（IAC)設(shè)備116可W由控制器102控制并且可W包括能夠控制圖像采 集探頭（IAD)114的位置的穩(wěn)定化控制設(shè)備(例如，陣列穩(wěn)定器等）。例如，IAC設(shè)備116可W包 括一個或多個設(shè)備W控制例如一個或多個換能器陣列相對于把手等的左右搖擺、俯仰和/ 或翻滾。相應(yīng)地，IAC設(shè)備可W控制一個或多個換能器陣列關(guān)于X軸、y軸或Z軸的位置和/或 減少不期望的諧波、振動等。此外，IAC設(shè)備116可W包括平衡件(counter balance)、馬達(dá)、 控制系統(tǒng)等W控制一個或多個換能器陣列的振動等。
[0027]用戶接口化I)或用戶輸入設(shè)備118可W接收用戶輸入并且將運些輸入發(fā)送給例如 控制器102。用戶輸入設(shè)備118可W包括能夠接收用戶輸入的任何合適的輸入設(shè)備，諸如，鍵 盤、鼠標(biāo)、觸摸墊、跟蹤球、指針、數(shù)字化器、觸摸屏、指紋讀取器等。此外，用戶輸入設(shè)備可W 包括用于輸入生物計量信息的生物計量讀取器，例如，指紋讀取器、虹膜讀取器等。
[002引網(wǎng)絡(luò)120可W包括W下中的一個或多個:局域網(wǎng)（LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)、互聯(lián)網(wǎng)、內(nèi)聯(lián) 網(wǎng)、專有網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)總線和/或可W在圖像捕獲系統(tǒng)100的各種設(shè)備之間傳輸信息的其他傳 輸設(shè)備(有源和/或無源）。網(wǎng)絡(luò)120可W使用任何合適的傳輸方案來操作。
[0029] 遠(yuǎn)程存儲設(shè)備122可W包括能夠存儲圖像捕獲系統(tǒng)100所需的信息的任何合適的 存儲器設(shè)備。因此，遠(yuǎn)程存儲設(shè)備122可W包括諸如參考存儲器104描述的那些的存儲器設(shè) 備。此外，遠(yuǎn)程存儲設(shè)備可W包括磁盤陣列(RAID)和/或其他存儲配置。另外，遠(yuǎn)程存儲設(shè)備 122可W包括例如存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN)。遠(yuǎn)程存儲設(shè)備122可W經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)120和/或調(diào)制解調(diào) 器10則尋信息發(fā)送到控制器102/接收來自控制器102的信息。
[0030] 參考圖1B，W框圖形式示出了根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)建的超聲成像系統(tǒng)。在圖1B的 超聲診斷成像系統(tǒng)中，在超聲探頭10中提供換能器陣列10'W發(fā)送超聲波并且接收回聲信 息。換能器陣列10'優(yōu)選是換能器元件的二維陣列，其能夠在Ξ維上(例如，在關(guān)于二尖瓣的 位置的仰角和方位角兩者上)進(jìn)行掃描W供3D成像。所述換能器陣列禪合到探頭中的微波 束形成器12,所述探頭控制由陣列元件對信號的發(fā)送和接收。所述微波束形成器通過探頭 纜線禪合到發(fā)送/接收(T/R)開關(guān)16,所述T/R開關(guān)在發(fā)送和接收之間切換并且保護(hù)主波束 形成器20免受高能發(fā)送信號損害。在微型波束形成器12的控制下的超聲波束從換能器陣列 10的發(fā)射由換能器控制器18引導(dǎo)，所述換能器控制器被禪合到T/R開關(guān)和波束形成器20,所 述波束形成器接收來自用戶接口或控制面板38的用戶的操作的輸入。由發(fā)送控制器控制的 功能之一是其中波束被操縱的方向。波束可W被操縱為從換能器陣列一直向前（與其正 交），或者針對更寬的視野而處于不同的角處。由微波束形成器12產(chǎn)生的部分波束形成信號 被禪合到主波束形成器20，其中，來自元件的個體片塊的部分波束形成信號被組合成完全 波束形成信號。
[0031] 波束形成信號被禪合到信號處理器22。信號處理器22能夠W各種方式處理所接收 的回聲信號，例如帶通濾波、抽取、I分量和Q分量分離W及諧波信號分離。所述信號處理器 也可W執(zhí)行額外的信號增強，諸如散斑減少、信號合成W及噪聲消除。經(jīng)處理的信號被禪合 至化模式處理器26和多普勒處理器28。8模式處理器26采用幅值檢測來對諸如腫瘤的身體中 的結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像。多普勒處理器28處理來自組織和血流的時間上不同的信號，W檢測物質(zhì) 的運動，諸如在圖像場中的血細(xì)胞的流動。由財莫式處理器和多普勒處理器產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)信號 和運動信號被禪合到掃描轉(zhuǎn)換器32和多平面重新格式化器44。掃描轉(zhuǎn)換器W它們根據(jù)其W 期望的圖像格式被接收的空間關(guān)系布置回聲信號。例如，掃描轉(zhuǎn)換器可W將回聲信號布置 成二維(2D)扇形格式或錐體Ξ維(3D)圖像。掃描轉(zhuǎn)換器能夠利用對應(yīng)于與圖像場中的點處 的與所述點的多普勒估計速度對應(yīng)的運動的顏色來與財莫式結(jié)構(gòu)圖像交疊，W產(chǎn)生彩色多 普勒圖像，所述彩色多普勒圖像描繪圖像場中組織的運動和血流。多平面重新格式化器能 夠?qū)纳眢w的體積區(qū)域中的公共平面中的點接收的回聲轉(zhuǎn)換為該平面的超聲圖像，如美國 專利6443896(Detmer)中所描述的。體積繪制器42將3D數(shù)據(jù)集的回聲信號轉(zhuǎn)換為如從給定 參考點觀察的投影3D圖像，例如如美國專利6530885化ntrekin等）中所描述的。來自掃描轉(zhuǎn) 換器32、多平面重新格式化器44W及體積繪制器42的2D或3D圖像被禪合到圖像處理器30， W進(jìn)行進(jìn)一步增強、緩沖和臨時存儲，W顯示在圖像顯示器40上。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的原理，由多普勒處理器28產(chǎn)生的血流速度值被禪合到病變脈管化處 理器34。病變脈管化處理器如下W下描述進(jìn)行操作W產(chǎn)生由所述系統(tǒng)成像的腫瘤中或周圍 的血流的量度。該病變脈管化處理器可W接收來自用戶控制面板38的輸入，諸如腫瘤的位 置的初始估計。來自病變脈管化處理器的輸出數(shù)據(jù)被禪合到圖形處理器36W與顯示器40上 的圖像一起從處理器重新產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)。圖形處理器36也能夠生成用于與超聲圖像一起顯 示的圖形交疊。運些圖形疊層能夠包含標(biāo)準(zhǔn)識別信息，諸如患者姓名、圖像的日期和時間、 成像參數(shù)等等。出于運些目的，圖形處理器接收來自用戶接口38的輸入，諸如鍵入的患者姓 名。用戶接口也被禪合到發(fā)送控制器18, W控制來自換能器陣列10'的超聲信號的生成，W 及因此由換能器陣列和超聲系統(tǒng)產(chǎn)生的圖像。用戶接口也被禪合到多平面重新格式化器44 W選擇和控制多幅多平面重新格式化(MPR)圖像的顯示，所述MPR圖像可W被用于量化根據(jù) 本發(fā)明的腫瘤的圖像中的血流，如下面描述的。
[0033] 現(xiàn)在將描述根據(jù)本系統(tǒng)的實施例的用于捕獲圖像和分析病變體積的過程。圖2A中 示出了對應(yīng)于根據(jù)本系統(tǒng)的實施例的過程的流程圖。過程150可W由直接通信和/或通過網(wǎng) 絡(luò)通信的一個或多個計算機控制。過程150W及根據(jù)本方法的其他過程可W通過由處理器 (諸如控制器102)或本文描述的系統(tǒng)的其他類似部件運行在例如計算機可讀介質(zhì)(諸如存 儲器104)上實現(xiàn)的指令來執(zhí)行。處理器或控制器102可W是（一個或多個)專用或通用集成 電路。此外，處理器102可W是用于根據(jù)本系統(tǒng)工作的專用處理器，或者可W是通用處理器， 其中，僅很多功能之一進(jìn)行操作W根據(jù)本系統(tǒng)工作。處理器102可W利用程序部分、多個程 序段來操作，或者可W是利用專用或多用途集成電路的硬件設(shè)備。
[0034] 過程150可W包括隨后的步驟、動作或操作中的一個或多個。此外，運些步驟、動作 或操作中的一個或多個可W根據(jù)需要被組合和/或分離成子步驟、子動作或子操作。在動作 152中，監(jiān)測過程，例如腫瘤監(jiān)測自動化過程開始并且進(jìn)行到動作154。
[0035] 在動作154中，圖像采集過程被執(zhí)行W采集當(dāng)前圖像信息。所有必要的圖像應(yīng)當(dāng)在 動作154中被采集，然而動作154可W在其他時間處被重復(fù)W采集其他必要的圖像。在完成 動作154之后，過程繼續(xù)進(jìn)行到動作156。
[0036] 在動作156中，當(dāng)前圖像信息（例如，圖像體積)可W被存儲在例如本地存儲器、數(shù) 據(jù)庫或其他合適的存儲器中。在完成動作156之后，過程可W繼續(xù)進(jìn)行到動作158。
[0037] 在動作158中，所述過程可W使用圖像處理例程來分析/比較當(dāng)前圖像信息和先前 (例如，上個月、上一年等)采集的先前圖像信息。例如，根據(jù)所述過程，用戶可W通過使用自 動堆疊輪廓路由方法(例如在QLAB?中）來自動測量病變或者手動(例如，通過使用化AB?中 的跟蹤函數(shù))測量病變。然后可W通過生成體積的線框架或網(wǎng)格并且將例如x、y和/或Z坐標(biāo) 分配給用戶定義的感興趣點（例如，血管)來定義和/或記錄病變的測量結(jié)果、位置和/或輪 廓。邊緣、輪廓或用戶定義的感興趣點的x、y和/或Z坐標(biāo)可W是與所采集的圖像相關(guān)聯(lián)的位 置信息。然后該信息可W被存儲在數(shù)據(jù)庫或其他合適的區(qū)域中W供之后使用。
[0038] 然后可W在之后的時間處使用該信息，例如當(dāng)實行后續(xù)成像技術(shù)時。例如，當(dāng)患者 具有在其中當(dāng)前圖像信息被采集的相繼腫瘤監(jiān)測檢查時，則在一個或多個先前檢查中采集 的圖像信息然后可W從存儲器104或存儲設(shè)備122來檢索或下載，并使用任何合適的圖像處 理應(yīng)用來分析，所述圖像處理應(yīng)用例如為化AB?，其可W確定某些成像參數(shù)，諸如，深度、聚 焦區(qū)位置壓縮、輪廓和/或x、y和Z坐標(biāo)、來自多普勒技術(shù)的速度信息、回聲強度。運種成像參 數(shù)中的一個或多個在當(dāng)前檢查中可W與在一個或多個先前腫瘤監(jiān)測檢查中使用的類似成 像參數(shù)匹配。該過程可W由用戶執(zhí)行或由系統(tǒng)自動執(zhí)行。相應(yīng)地，所述系統(tǒng)可W訪問圖像參 數(shù)信息W獲得與用在一個或多個先前腫瘤監(jiān)測檢查中的圖像參數(shù)有關(guān)的信息。自動堆疊輪 廓方法(例如，在QLAB?中）可W被應(yīng)用W定義跨在相同監(jiān)測檢查中在不同平面中采集的多 幅圖像的腫瘤體積。
[0039] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，位置信息，諸如對應(yīng)于先前檢查的圖像信息的某些位置(例 如，與例如病變、血管等對應(yīng))的X、y和/或Z坐標(biāo)可W與同當(dāng)前檢查關(guān)聯(lián)的圖像信息的對應(yīng) 信息進(jìn)行比較。例如，來自先前檢查的體積的線框架可W被嵌入當(dāng)前檢查的可視化體積中， 或者反之亦然。運可W幫助操作者做出跨時間的一致的測量，并且增加評價的置信度。也可 W執(zhí)行額外圖像信息的自動相關(guān)和/或疊加。
[0040] 在動作158之后，所述過程可W繼續(xù)進(jìn)行到動作160。
[0041] 在動作160中，所述過程可W為了用戶方便而顯示對應(yīng)的報告。當(dāng)所述報告被顯示 時，用戶可W根據(jù)需要輸入額外的文本和/或注釋。
[0042] 根據(jù)本系統(tǒng)，所述系統(tǒng)可W在任何定義的位置處推斷針對當(dāng)前和/或先前測量的 數(shù)值。然后可W在自動堆疊輪廓的分析期間Wx、y和/或Z格式存儲對應(yīng)的測量結(jié)果。此外， 可W為用戶提供"手動超控"選項W在任何時間處輸入對應(yīng)于病變的信息，諸如，病變定義、 病變標(biāo)識等。
[0043] 在完成動作160之后，所述過程可W繼續(xù)進(jìn)行到動作162。
[0044] 在動作162中，所述過程可W生成報告和/或在任何適當(dāng)?shù)奈恢?例如數(shù)據(jù)庫等）中 保存圖像信息和任何對應(yīng)的信息(例如，患者和探頭取向標(biāo)記、病變位置、病變定義、用戶信 息、數(shù)據(jù)信息、患者信息等供之后的使用和/或分析。
[0045] 在完成動作162之后，所述過程可W繼續(xù)進(jìn)行到動作164。
[0046] 在動作164中，醫(yī)師或其他用戶可W使用合適的圖像處理程序(例如QLAB?)進(jìn)一步 分析所采集的圖像。醫(yī)師可W檢索并顯示兩幅或更多采集的腫瘤體積圖像。所述圖像可能 已經(jīng)在相同腫瘤的不同時間點處被采集。如果運種繪制還未被生成并保存在適當(dāng)位置中， 則醫(yī)師可W使用圖像處理程序?qū)⒈砻婊蚓€框架繪制到腫瘤體積。所述繪制也可W包括在腫 瘤體積中或在腫瘤體積附近的血管的定界。運可W允許醫(yī)師查看腫瘤處置具有的對腫瘤的 脈管化的效應(yīng)。醫(yī)師可W并排查看運些體積。然而，交疊腫瘤體積圖像、繪制的表面、線框架 或其組合能夠是有利的。
[0047] 圖2B圖示了根據(jù)本系統(tǒng)的實施例的交疊腫瘤體積圖像的過程200的流程圖。第一 圖像信息在動作205處被接收，并且第二圖像信息在動作210處被接收。盡管順序地被示出， 但是圖像信息可任何順序加載或者并行加載。所述圖像然后在動作215處被交疊?？蒞 在動作215期間使用被包括在圖像信息中的位置信息W對準(zhǔn)兩幅圖像之間能夠共有的某些 位置，諸如血管和/或操作者定義的感興趣點。過程200可W被并入到先前描述的圖像處理 程序中，或者可W由獨立的軟件程序或處理器來執(zhí)行。任選地，圖2中圖示的過程可W在圖1 中的動作158處被執(zhí)行。醫(yī)師也可W能夠獨立地旋轉(zhuǎn)圖像W手動校正采集角的差異。醫(yī)師可 W能夠調(diào)整圖像的阿爾法混合（即每個圖像的不透明度）W增強體積之間的比較。然后醫(yī)師 可W觀察腫瘤形狀、體積和脈管化隨時間的變化。
[0048] 醫(yī)師可W使用合適的圖像處理程序來量化腫瘤體積、腫瘤表面積W及圖像之間的 比率計算的體積或表面積。例如，利用病變脈管化處理器34,圖像處理程序也可W計算具有 血流的體積內(nèi)的像素數(shù)（"脈管指數(shù)"）和/或血流的速度Γ流指數(shù)"）。運些測量結(jié)果可W被 視為脈管化指標(biāo)。血流的存在是根據(jù)由于多普勒效應(yīng)的參考發(fā)送的信號的反射的信號的波 長的移位確定的。移位的幅度允許確定流的方向和速度。合適的圖像處理程序可W隨著時 間針對指標(biāo)繪制來自每幅圖像的計算的數(shù)值，使得醫(yī)師可w查看運些指標(biāo)隨時間的趨勢。 趨勢可W包括例如隨著時間的指標(biāo)的變化速率W及總體變化。
[0049] 由醫(yī)師做出的視覺分析W及針對體積、表面積和脈管化指標(biāo)計算的量化值可W幫 助醫(yī)師更準(zhǔn)確地評價腫瘤處置的效能并規(guī)劃未來的處置。例如，通過并排呈現(xiàn)在處置期間 在不同時間處拍攝的并且利用腫瘤的線框架增強的3D視圖，本系統(tǒng)和方法能夠幫助醫(yī)師隨 著時間做出一致的腫瘤測量，從而增加評價的置信度。此外，查看脈管隨時間的變化的能力 也可W幫助醫(yī)師確定哪個血管分支正在將血液供應(yīng)提供給受影響的腫瘤分段。然后醫(yī)師可 W能夠提供更加祀向的藥物遞送，運能夠是更有效的。例如，醫(yī)師比較兩個線框架帖并且確 定腫瘤的哪些分段正在收縮或增長。通過將脈管化信息相關(guān)，醫(yī)師也能夠識別哪些血管正 在將血液供應(yīng)提供給受影響的腫瘤分段并且然后相應(yīng)地更改處置。
[0050] 隨著W腫瘤中的脈管形成為目標(biāo)的更多處置被開發(fā)，對病變中的脈管特征的變化 可視化和量化的能力能夠變得日益重要。例如，在可W檢測到腫瘤體積的變化之前有效時， 抗血管形成治療可W對脈管具有早期效應(yīng)。在一些情況下，某些脈管特征的變化也可W是 腫瘤侵蝕性和患者預(yù)后的指標(biāo)。
[0051] 圖3中示出了圖示根據(jù)本系統(tǒng)的實施例的圖像顯示界面的屏幕截圖300。屏幕截圖 300圖示了可W使用可對應(yīng)于腫瘤的數(shù)據(jù)來顯示的屏幕。屏幕截圖300也可W對應(yīng)于可被保 存在報告中的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)可W包括采集的圖像信息、標(biāo)注、注釋、測量結(jié)果、星期幾、日期、 時間、患者的身份(ID)(例如，號碼、姓名等）、醫(yī)學(xué)專業(yè)數(shù)據(jù)(例如，聲譜儀的名稱、醫(yī)生的姓 名、醫(yī)學(xué)中屯、的名稱、位置、患者生物計量信息等）、查看/編輯歷史、變化信息等等。屏幕截 圖300可W包括一個或多個信息區(qū)域，用戶信息、位置(例如，"ii試醫(yī)院'）、星期幾、日期、時 間、檢查類型（例如，"TMR")和/或某些測試參數(shù)被顯示在所述信息區(qū)域中。圖像查看區(qū)域 (未示出）可W顯示一幅或多幅圖像，例如能夠在本系統(tǒng)的實施例的過程(例如，圖像采集過 程、下載過程等）中已經(jīng)采集的圖像305和310。圖像305可W是針對在執(zhí)行處置之前的時間 處測量的腫瘤體積繪制的線框架的圖像。圖像310可W是針對在該處置之后或處置期間的 時間處采集的腫瘤繪制的線框架的圖像?？蒞在圖像305、310中勾勒出重建平面315a-315c W幫助將取向提供給用戶?？蒞提供菜單230W允許用戶容易地訪問常用工具，例如縮放、 平移和修剪。在圖像305、310下面，用戶可W觀察針對腫瘤的趨勢數(shù)據(jù)340的圖表。在圖3圖 示的范例中，已經(jīng)計算了腫瘤表面積，但是可W計算諸如體積或脈管化的其他指標(biāo)?？蒞在 圖表340上繪制針對腫瘤針對第一時間點320和第二時間點325計算的面積。在一些實施例 中，可W計算并繪制更多的時間點?？蒞針對所繪制的時間點計算最好擬合線355?？蒞提 供菜單335W允許用戶容易地訪問用于操縱圖表的常用工具，諸如縮放和平移。也可W提供 其他工具。
[0052] 盡管未示出，但是其他圖像中的每個的小圖像(或相似)可較小的格式(例如， 作為圖標(biāo))被顯示W(wǎng)方便用戶選擇圖像。運在對應(yīng)于特定檢查或感興趣時間段的所有圖像 能夠不被顯示于查看區(qū)域中時可W是有用的。相應(yīng)地，用戶可W選擇較小圖像之一來作為 所選圖像的放大繪制來查看。因此，通過(使用鼠標(biāo)的雙擊等)選擇圖像，用戶可W實現(xiàn)用于 放大圖像的過程。此外，可W提供放大視圖設(shè)置，使得選定視圖可W被顯示在能夠大于顯示 其他圖像(例如，較小視圖、圖標(biāo)等）的窗口的窗口中。此外，如所示的，當(dāng)由所述過程檢測到 諸如血管的感興趣點時，血管可W被自動分配標(biāo)識符（ID)和其他信息。該信息可W與圖像 關(guān)聯(lián)地被顯示并且可w被包括在圖像信息中并且被保存w供之后使用。
[0053] 圖4中示出了圖示根據(jù)本系統(tǒng)的實施例的另外的圖像顯示界面的屏幕截圖400。屏 幕截圖400圖示了圖像410,其為與圖3的線框架305對應(yīng)的詳細(xì)圖像。用戶可W使用菜單選 項430來生成線框架405或繪制針對所采集的體積圖像的表面。能夠在圖像410中在腫瘤體 積內(nèi)看到血管420。聚焦區(qū)位置指標(biāo)條(未示出）可W被顯示在屏幕上，其中，用戶可W經(jīng)由 任何用戶接口或控制面板38(諸如，鍵盤、鼠標(biāo)或在觸摸屏情況下的觸摸屏幕的指針)來改 變它。用戶也可W經(jīng)由選擇來調(diào)節(jié)圖像強度/對比度。當(dāng)然，可W根據(jù)期望顯示任何其他期 望的指標(biāo)或選擇條W提供另外的用戶控制，諸如滾動條/位置條，使得用戶可W滾動圖像。 在輸入用戶的選擇后，圖像310和對應(yīng)的圖像信息，例如注釋、卡尺信息和/或其他信息，可 W被保存W供之后使用和查看。用戶可W使用菜單選項來計算體積、脈管化指數(shù)和/或腫瘤 體積圖像的其他參數(shù)。側(cè)面板425可W被用于顯示所計算的參數(shù)。在圖4圖示的范例中，體 積、脈管指數(shù)(VI)、流指數(shù)(FI)和脈管流指數(shù)(VFIK在該實施例中，脈管流指數(shù)=脈管指數(shù) X流指數(shù)）已經(jīng)使用例如病變脈管化處理器34被計算并且被顯示。然后用戶可W顯示期望參 數(shù)隨時間的曲線圖，如先前圖3中所示。
[0054] 圖5中示出了圖示說明根據(jù)本系統(tǒng)的又一圖像顯示界面的范例屏幕截圖500。屏幕 截圖500示出了包括第一時間處的腫瘤體積508a的第一圖像502。腫瘤脈管506a也能夠在B 模式圖像中被識別并且能夠利用多普勒成像來確定血液的流。第二圖像504在第二時間處 被采集并且用腫瘤體積508b的線框架表示來顯示。能夠比較在每個時間點處的各自的腫瘤 體積。例如，插圖510圖示了在圖像502中生成的線框架與在圖像504中生成的線框架交疊的 復(fù)合。類似的方法能夠被用于上面的圖像305和310。盡管示出了兩個線框架，但在一些實施 例中可W交疊多于兩個體積。在插圖或者在顯示界面的另一個區(qū)域中，計算的體積差異512 也能夠被示出到醫(yī)師W比較不同的腫瘤體積，諸如508a和508b。此外，腫瘤脈管506a和50化 也能夠被分析W指示血液供應(yīng)在哪里能夠關(guān)于腫瘤尺寸變化受到影響(例如，如由箭頭514 所示）。還預(yù)見腫瘤體積中的視覺差異516能夠被顯示給用戶，W便對隨時間的腫瘤的形狀 和/或體積變化的額外分析。能夠使用顏色或其他視覺指標(biāo)來識別差異。在輸入用戶的選擇 之后，可W保存圖像502和504W及任何對應(yīng)的信息，諸如注釋、卡尺信息和/或其他信息，W 供之后使用和查看。盡管未示出，但是用戶可W類似于圖3使用菜單選項來計算體積、脈管 化指數(shù)和/或線框架的其他參數(shù)并且對值進(jìn)行繪圖。
[0055] 盡管未示出，但是屏幕300、400和/或500也可W圖示用戶選擇，所述用戶選擇可W 根據(jù)需要包括例如圖標(biāo)或菜單項，其可W由用戶選擇W例如掃描、提交、打印、轉(zhuǎn)移圖像(例 如從一個顯示顯示界面到另一個顯示界面）、降噪、轉(zhuǎn)錄和/或使用頭盎化ea化iece)。此外， 為了用戶的方便，可W提供本領(lǐng)域已知的一個或多個菜單?？蒞在圖1B所示的過程期間或 者在隨后的醫(yī)師分析期間的任何時間處保存所顯示的圖像和相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。然而，可W激 活歷史模式W收集指示數(shù)據(jù)能夠何時已經(jīng)被添加和/或編輯的信息，使得用戶可W返回參 考原始信息和/或確定何時和/或誰對可W保存在例如生成的報告中的信息做出特定改變。 此外，所述改變也可W被存儲W供之后使用。
[0056] 盡管已經(jīng)參考腫瘤超聲成像系統(tǒng)描述了本系統(tǒng)，但是也預(yù)見了本系統(tǒng)能夠被擴展 到在其中W系統(tǒng)化方式在不同的時間點處獲得多幅圖像的其他醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)。因此，本系 統(tǒng)可W被用于獲得和/或記錄與腎臟、睪丸、乳房、卵巢、子宮、甲狀腺、肝臟、脾臟、屯、臟、動 脈w及脈管系統(tǒng)有關(guān)的圖像信息，w及其他成像應(yīng)用。此外，本系統(tǒng)也可w包括一個或多個 程序，其可W被用于常規(guī)成像系統(tǒng)W使得它們能夠提供本系統(tǒng)的特征和優(yōu)點。
[0057] 此外，本系統(tǒng)、裝置和方法也可W擴展到在其中能夠定義和復(fù)制清楚的界標(biāo)的任 何小部分成像。此外，本方法可W被嵌入在可W應(yīng)用于現(xiàn)有成像系統(tǒng)(例如超聲成像系統(tǒng)） 的程序代碼中。合適的超聲成像系統(tǒng)可W包括Philips?超聲系統(tǒng)，其可W例如支持能夠適 用于小部分成像的常規(guī)寬頻帶線性陣列換能器。此外，例如QLAB?的分析技術(shù)可W是與成像 裝置在同一平臺上(on-cad)可用的或者作為能夠在檢查室之外運行的后處理程序。此外， 可W使用本系統(tǒng)來跟隨多個節(jié)結(jié)、解剖實體，諸如卵泡或其他可檢測對象。此外，本系統(tǒng)的 方法可W被應(yīng)用于使用換能器采集的體積，所述換能器例如為2D陣列換能器，其可W包括 例如X-matrix?或機械換能器。
[0058] 本發(fā)明的特定額外的優(yōu)點和特征對于研究了本公開的本領(lǐng)域技術(shù)人員而言能夠 是顯而易見的，或者可W由采用本發(fā)明的新穎的系統(tǒng)和方法的個人來體驗，其要點在于提 供了一種更可靠的圖像采集系統(tǒng)及其操作方法。本系統(tǒng)和方法的另一個優(yōu)點在于常規(guī)醫(yī)學(xué) 圖像系統(tǒng)能夠容易地被升級W將本系統(tǒng)、設(shè)備和方法的特征和優(yōu)點并入。
[0059] 當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，W上實施例或過程中的任何一個可W與一個或多個其他實施 例和/或過程組合或者被分離和/或在根據(jù)本系統(tǒng)、設(shè)備和方法的獨立設(shè)備或設(shè)備部分之中 執(zhí)行。
[0060] 最后，W上討論僅僅旨在圖示說明本系統(tǒng)，而不應(yīng)被解釋為將權(quán)利要求限制于任 何特定的實施例或?qū)嵤├M。因此，盡管已經(jīng)參考示范性實施例特別詳細(xì)地描述了本系統(tǒng)， 但是也應(yīng)該認(rèn)識到本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不偏離權(quán)利要求所闡述的本系統(tǒng)的更寬預(yù)期精 神和范圍的情況下可W設(shè)想大量修改和備選實施例。因此，說明書和附圖應(yīng)被視為是說明 性的，而不旨在限制權(quán)利要求的范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種包括代碼的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)，所述代碼當(dāng)被運行時令所述系統(tǒng)： 接收與在第一時間處采集的第一圖像對應(yīng)的第一圖像信息，其中，所述圖像信息包括 位置信息，所述第一圖像包括病變； 接收與在第二時間處采集的第二圖像對應(yīng)的第二圖像信息，其中，所述圖像信息包括 位置信息； 基于所述第一圖像信息來繪制表示所述病變的第一體積的第一線框架； 基于所述第二圖像信息來繪制表示所述病變的第二體積的第二線框架;并且 至少部分基于所述第一圖像信息的所述位置信息和所述第二圖像信息的所述位置信 息來將所述第二線框架與所述第一線框架交疊。2. 如權(quán)利要求1所述的成像系統(tǒng)，還包括被配置為在選定時間處采集所述病變的體積 圖像數(shù)據(jù)的超聲探頭。3. 如權(quán)利要求1所述的成像系統(tǒng)，其中，指令還令所述系統(tǒng)確定對應(yīng)于所述第一圖像信 息中的所述位置信息和/或所述第二圖像信息中的所述位置信息的坐標(biāo)信息。4. 如權(quán)利要求3所述的成像系統(tǒng)，其中，所述坐標(biāo)信息基于在選定時間時的所述病變的 計算的圖像輪廓信息。5. 如權(quán)利要求1所述的成像系統(tǒng)，其中，所述第一圖像信息和第二圖像信息包括與所述 病變有關(guān)的脈管信息，其中，所述病變包括腫瘤。6. 如權(quán)利要求5所述的成像系統(tǒng)，其中，所述控制器還被配置為基于所述第一圖像信息 中的脈管信息來確定第一脈管指數(shù)，并且基于所述第二圖像信息中的脈管信息來確定第二 脈管指數(shù)。7. 如權(quán)利要求6所述的成像系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)還包括令所述系統(tǒng)將所述第一脈管指 數(shù)與所述第二脈管指數(shù)進(jìn)行比較的指令。8. 如權(quán)利要求7所述的成像系統(tǒng)，其中，所述脈管指數(shù)是所述病變中包括血流的體積的 百分比。9. 如權(quán)利要求5所述的成像系統(tǒng)，其中，所述脈管信息是從多普勒信息導(dǎo)出的。10. -種圖像處理方法，包括以下動作： 接收與在第一時間處采集的第一圖像對應(yīng)的第一圖像信息，所述第一圖像包括病變； 接收與在第二時間處采集的第二圖像對應(yīng)的第二圖像信息； 基于所述第一圖像信息來繪制表示所述病變的第一體積的第一線框架； 基于所述第二圖像信息來繪制表示所述病變的第二體積的第二線框架;并且 將所述第二線框架與第一框架交疊。11. 如權(quán)利要求10所述的圖像處理方法，還包括從超聲探頭采集與所述第一圖像信息 有關(guān)的信息的動作。12. 如權(quán)利要求10所述的圖像處理方法，其中，所述第一圖像信息和所述第二圖像信息 包括與所述病變有關(guān)的脈管信息。13. 如權(quán)利要求10所述的圖像處理方法，還包括獲取所述第一體積與所述第二體積的 比率。14. 如權(quán)利要求10所述的圖像處理方法，還包括計算所述第一體積的表面積和所述第 二體積的表面積。15. 如權(quán)利要求14所述的圖像處理方法，還包括關(guān)于時間繪制所述第一體積的所述表 面積和所述第二體積的所述表面積。16. 如權(quán)利要求15所述的圖像處理方法，還包括計算所述第一時間與所述第二時間之 間的所述第一體積的表面積和所述第二體積的表面積的變化率。17. 如權(quán)利要求10所述的圖像處理方法，其中，針對所述第一體積繪制表面并且針對所 述第二體積繪制所述線框架。18. -種實現(xiàn)在非暫態(tài)計算機可讀介質(zhì)上、被配置為接收來自超聲探頭的圖像信息的 應(yīng)用，所述應(yīng)用包括： 代碼，其令控制器： 接收與在第一時間處采集的第一圖像對應(yīng)的第一圖像信息，所述第一圖像包括病變； 接收與在第二時間處采集的第二圖像對應(yīng)的第二圖像信息； 根據(jù)所述第一圖像信息繪制所述病變的第一體積； 根據(jù)所述第二圖像信息繪制所述病變的第二體積;并且 將所述第二體積與所述第一體積交疊。19. 如權(quán)利要求18所述的實現(xiàn)在非暫態(tài)計算機可讀介質(zhì)上、被配置為接收來自超聲探 頭的圖像信息的應(yīng)用，還包括令所述控制器計算針對所述病變的所述第一體積和所述病變 的所述第二體積中的每個的脈管化指標(biāo)的代碼。20. 如權(quán)利要求19所述的實現(xiàn)在非暫態(tài)計算機可讀介質(zhì)上、被配置為接收來自超聲探 頭的圖像信息的應(yīng)用，還包括令控制器計算針對所述第一體積的所述脈管化指標(biāo)與針對所 述第二體積的所述脈管化指標(biāo)之間的差異的代碼。21. 如權(quán)利要求19所述的實現(xiàn)在非暫態(tài)計算機可讀介質(zhì)上、被配置為接收來自超聲探 頭的圖像信息的應(yīng)用，其中，所述脈管化指標(biāo)是脈管指數(shù)。
【文檔編號】A61B8/06GK106028946SQ201580008352
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2015年2月5日
【發(fā)明人】A·D·斯努克, M·R·維翁, J·德米特伊娃, J·曼
【申請人】皇家飛利浦有限公司