[发明专利]使用基于MRI的温度不确定度图利用动态解剖边界的热疗法

说明书

基于温度图的滚动窗口来计算温度不确定度图，滚动窗口在新的温度图被生成时被更新。滚动窗口减轻了热疗法过程期间的瞬态运动的影响。临床医生或自动化控制系统然后可以基于温度不确定度图来更新解剖边界的一部分或热疗法敷帖器中心。

技术领域

本发明涉及基于源自MRI温度测定系统和数据的动态热不确定度图、通过治疗设备向解剖边界内的靶组织递送的热疗法。

背景技术

磁共振成像(MRI)在组织消融过程中获得温度相关数据的使用例如在Chopra(美国专利No.7,771,418)中被讨论，该专利特此通过引用被并入。MRI温度测定法、所得的温度测量及其温度不确定度图、以及相关的考虑被本申请人例如在公布的申请US2015/0038883A1中讨论，该申请也通过引用被并入本文。

一般来说，使用MRI法的温度测量容易受到来自本领域技术人员已知的各种来源的误差的影响。当温度测量被用作用于热能递送的反馈系统的一部分时，这些误差造成目标区域的意外加热或缺乏加热。使用MRI法的治疗期间的温度测量中的误差包括瞬态运动，诸如整体患者运动、局部性前列腺运动(例如，由于肌肉或神经的加热)、和/或直肠移位。例如，瞬态运动可以在温度测量中引起显著的误差，这些误差目前通过等待(例如，20分钟)被测身体温度返回到大致恒定的值来解决。这导致从患者舒适角度来讲不太理想的治疗疗程、以及降低的患者周转量、或MRI热疗法治疗设施、人员和设备的不太经济的使用。

发明内容

这里描述的方法计算并且显示其中温度可以被可靠地测量的区域。临床医生然后可以基于周围结构对于意外加热的敏感性来做出知情决策来治疗这些区域或规划治疗以避开它们。

本发明的一方面针对一种用于动态地向患者的身体内的靶体积递送热疗法的方法。方法包括：确定与靶体积相对应的解剖边界，用以向靶体积递送热疗法；使用包括超声换能器阵列的热疗法敷帖器，向所述靶体积递送热疗法剂量；在计算机中，接收与患者的身体的一部分相对应的像素的N个温度数据集合，每个温度数据集合对应于使用磁共振成像(MRI)装置捕获的相位图像的相应的捕获时间，其中N大于或等于M，并且M是滚动捕获时间窗口；在计算机中，对于过去的M个捕获时间中的每个捕获时间，确定每个像素处的经校正的温度；在计算机中，对于每个像素，基于过去的M个捕获时间中的每个捕获时间时的所述经校正的温度来计算温度不确定度；以及在计算机中，只有当解剖边界的一部分的温度不确定度低于阈值温度不确定度时，才修改解剖边界的所述部分。

在一个或更多个实施方案中，温度不确定度对应于在过去的M个捕获时间上在每个像素处的所述经校正的温度的标准差。在一个或更多个实施方案中，方法还包括在修改解剖边界的所述部分之前暂停热疗法剂量的递送。在一个或更多个实施方案中，方法还包括修改热疗法敷帖器中心的位置。

在一个或更多个实施方案中，方法还包括在计算机中，对解剖边界进行验证以确认解剖边界的所述部分的温度不确定度低于阈值温度不确定度。在一个或更多个实施方案中，方法还包括在计算机中，当解剖边界的所述部分的温度不确定度大于阈值温度不确定度时，生成警告。

在一个或更多个实施方案中，方法还包括在计算机中，计算在过去的M个捕获时间上在沿着解剖边界的每个点处的的标准差。在一个或更多个实施方案中，方法还包括在计算机中，生成温度不确定度图，温度不确定度图包括每个像素的温度不确定度。在一个或更多个实施方案中，方法还包括在耦合到计算机的显示器上显示温度不确定度图。

在一个或更多个实施方案中，方法还包括使在过去的M个捕获时间上在每个像素处的经校正的温度去趋势化以形成去趋势化的温度数据。在一个或更多个实施方案中，方法还包括执行在过去的M个捕获时间上在每个像素处的经校正的温度的线性回归。在一个或更多个实施方案中，方法还包括计算每个像素处的去趋势化的温度数据的标准差。在一个或更多个实施方案中，方法还包括基于每个像素处的去趋势化的温度数据的标准差来确定温度不确定度。