[发明专利]用于识别医学图像中的处置区域的医学成像系统、计算机实现方法和计算机程序产品

说明书

技术领域

本发明涉及医学图像中处置体积的识别。

背景技术

可以使用各种技术加热组织，以便执行治疗或者消融组织。具体地说，为超声处理使用高强度聚焦超声，或者采用高强度聚焦超声对受试者内的组织区域进行处置。高强度聚焦超声可以用于对受试者内的区域进行加热，可以用于使药物的微囊剂破裂并且激活药物，可以用于消融组织，并且在以更高功率空化时可以用于破坏受试者内的区域。使用换能器将高强度聚焦超声聚焦在受试者区域内。换能器通常具有多个元件，并且通过控制各个元件的相位和/或幅度可以将超声在受试者内的焦点调整到某个程度。

当对受试者的区域进行超声处理时，关于受试者的解剖或者内部结构的详细信息是有益的。因此，通常使用医学成像模态引导对受试者的超声处理。该医学成像模态的例子是磁共振成像。

发明内容

本发明在独立权利要求中提供了医学成像系统、计算机实现方法和计算机程序产品。在从属权利要求中给出了实施例。

使用医学成像识别已利用组织处置系统进行处置的区域可以是有益的。通过举例的方式，重点强调由磁共振成像（MRI）所引导的高强度聚焦超声（HIFU）的情况。然而，本发明的实施例还可应用于其它组织处置和成像模态。

当通过磁共振成像（MRI）引导高强度聚焦超声（HIFU）时，可以在治疗之后向受试者施予造影剂以便评估处置结果。例如，基于钆的造影剂诸如Gd-DTPA、钆双胺或者钆特醇影响T1弛豫时间，并且可以用于识别受试者内的非灌注体积。在治疗之后，可能阻塞对处置或者超声处理区域的血液供给。也许有可能通过制作对比度增强的T1加权磁共振图像识别处置或者由于处置导致的非灌注组织区域。

对于局部药物或者基因传递治疗，可以将较少的已知量的造影剂与药物或者基因封装在同一个胶囊（例如，脂质体）。在某个温度、压力或者相似的情况下，胶囊破裂，因此释放药物或者基因以及所封装的造影剂。在MR引导的HIFU的情况下，在加热或者处置区域中的MR信号强度中的变化可以因此归因于造影剂的释放，其继而指示成功的药物或者基因释放。强度改变与所释放的药物的量有关，并且识别具有改变的对比度的区域等于识别药物（例如，化疗药剂）成功沉积于组织内的区域。

本发明的实施例能够通过检测由于造影剂与药物或者基因从胶囊的局部共同释放造成的对比度改变，而对医学图像进行分割。在一些实施例中，可以定义医学图像的区域，其中，在实际释放药物或者造影剂的区域上执行自动分割。该区域和/或体积可以实时改变，并且在发生释放之处的反馈可能使得能够根据治疗响应改变治疗（即，药物释放）。这些实施例可以提供更有效和精确的治疗。

目前，开发了对磁共振（MR）图像中的组织进行分割的各种方法。然而，存在对在磁共振图像中将HIFU消融组织从周围组织中分割出来的方法的需求。目前，“黄金标准”是从对比度增强的MR图像中逐切片地人工画出消融边缘的轮廓。然而，这些在先技术是耗时的并且主要是人工的。本发明的实施例可以通过提供一种用于从分割的磁共振（MR）图像中对HIFU消融组织快速、易用并且精确的体积估计和可视化的技术而解决该问题。实施例也可用于其它组织处置和成像模态。

在MR图像集中将HIFU消融的组织从周围组织中分割出来的常规技术主要是人工的并且耗时的。本发明的实施例实现从分割磁共振（MR）图像中对HIFU消融组织的自动和/或半自动、快速、易用并且精确的体积估计和可视化。

通过以下实现在对比度增强的图像中从周围组织快速、精确并且易用地分割HIFU消融组织：利用在空间上所规划或者所实现的处置或加热位置作为用于自动/半自动分割过程的种子点、并且任选地使用关于目标体积或者用观察的处置进行调适的处置形状或体积的在先信息作为防止分割生长到非消融或者非处置区域的方法。