计算机辅助治疗监测制造技术

技术编号:5504803 阅读:152 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种计算机辅助治疗装置(100)使用来自对患者的功能性医学成像检查的数据来评价患者对所应用的治疗的反应。病变跟踪器(112)跟踪在医学成像检查中检测的(多个)病变,病变量化器(114)生成表示(多个)病变的功能性特征的定量信息。趋势分析器(116)使用该定量信息来确定功能性特征的趋势。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】计算机辅助治疗监测本申请涉及医学中的计算机辅助治疗。其尤其适用于功能性图像数据在治疗中的使用,例如与来自核医学(NM)和计算机断层摄影(CT)检査 的信息在肿瘤学中的使用相关。近年来计算机辅助诊断(CAD)系统已经有所发展。这些系统支持放 射学家或其他医学专家通过分析医学图像数据来识别可疑病变。例如,在X射线乳房摄影中,CAD系统已经被用于帮助识别乳房肿瘤。在CT应用中, CAD系统已经被用于肺癌的识别和分类。事实上,CAD系统的发展以及诸 如单光子发射计算机断层摄影(SPECT)、正电子发射断层摄影(PET)的 功能性成像模态和诸如PET/CT及SPECT/CT系统的多模态成像系统的进展 已经显著地提高了检测和识别癌症的能力。当然,成功的临床疗效取决于有效的治疗。传统上,治疗反应评估已 经使用形态学标准来评估对治疗的反应。在一种这样的技术中,已经通过 使用在疗程之前和之后拍摄的图像来确定肿瘤尺寸的变化,从而计量治疗 的有效性。然而,应该认识到,这些形态学技术提供的是关于肿瘤的特征 或治疗的有效性的相对有限的且不及时的信息。PET成像技术的进展以及诸如FDG、 FLT和FMISO的示踪剂的发展已 经使得越来越有兴趣将PET成像用作治疗评估工具。根据诸如特定成像模 态、示踪剂和疾病类型的因素,来自成像检查的数据可以用于计量肿瘤的 良性或恶性、其对所应用的辐射或其他治疗的预期敏感性等。在很多情况 下这一信息不仅可以用于设计初始治疗,而且可以用于计量所应用的治疗 的有效性,或者可以用于调节或进一步设计所应用的治疗,例如通过调节 所应用的辐射或其他治疗剂量、引入不同的或附属的治疗或将患者重新引 导至姑息护理。此外,经常可以在治疗过程中相对较早地获得该信息,由 此增强成功疗效的可能性并且潜在地减少无效的或最终不必要的处理的使 用。在当前临床实践中,经常在处理之前获得基线FDG-PET/CT扫描。在 疗程期间进行后续扫描,例如在化疗方案的一个或多个循环之后。医师已 经手动识别了病变和图像数据中的其他感兴趣区域(ROI),并且所识别的 病变的标准摄取值(SUV)的变化已经被用于评估治疗反应。虽然这一方法展现了相对于传统的形态学评估技术的改进,但仍存在 改进的空间。例如,病变的手动识别和描绘经常是相对费力和主观的任务, 其受到医师之间甚至医师内部的变化的影响。作为另一示例,源自成像检 查的功能性信息或代谢信息可以根据成像协议和患者群体的差异而发生变 化。在特定患者的情况下,设备可用性、患者准备时间、代谢状态等的变 化可能影响功能性成像数据并因此影响从在疗程期间的不同时间采集的数 据推出的结论。所应用的成像协议中的其他变化(例如成像时间、成像器 设置和/或示踪剂施予的差异)有可能不仅导致患者内部或患者之间的变化, 而且导致各个医师和机构之间的变化。此外,功能性数据及其评估可能由 于疾病和示踪剂特异性因素而发生变化。因此,在特定患者的一时间序列的图像的情况下,这些变化可能导致 更难以评估肿瘤的代谢状态和对特定治疗的反应。更一般地,这些变化也 使得更广泛的患者群体之间的客观治疗和治疗反应评估标准的发展更复 杂。本申请的各方面解决了这些问题及其他问题。根据一个方面, 一种装置包括检测来自对患者的成像检査的医学图像 数据中的病变的病变检测器、与所述病变检测器可工作地通信的病变量化 器,以及趋势分析器。所述病变量化器使用来自在对所述患者应用治疗之 前实施的对所述患者的第一成像检査的第一功能性图像数据,以生成第一 检测病变的第一病变功能性数据,并且使用来自在应用所述治疗之后实施 的对所述患者的第二成像检查的第二功能性图像数据,以生成所述第一检 测病变的第二病变功能性数据。所述趋势分析器识别所述第一病变功能性 数据与所述第二病变功能性数据之间的差异。根据另一方面, 一种方法包括检测来自对患者的第一成像检查的第一 医学图像数据中的病变,检测来自在对所述患者应用治疗之后实施的对所述患者的第二成像检査的第二医学图像数据中的所述病变,使用来自所述 第一成像检查的数据以生成表示所述病变的功能性特征的第一功能性数 据,使用来自所述第二成像检査的数据以生成表示所述功能性特征的第二 功能性数据,校准所述第一功能性数据以生成第一校准功能性数据,校准 所述第二功能性数据以生成第二校准功能性数据,以及使用所述第一校准 功能性数据和所述第二校准功能性数据来评价所述病变对所述治疗的反 应。根据另一方面, 一种计算机可读存储介质包含当被计算机执行时使所 述计算机执行一方法的指令。所述方法包括使用来自对患者的第一功能性 医学成像检査的医学图像数据,以生成出现在所述患者的解剖结构中的病 变的第一病变功能性数据。所述方法还包括使用所述第一病变功能性数据 和从对所述患者的第二功能性医学成像检查中获得的所述病变的第二病变 功能性数据,以评价所述病变对应用的治疗的反应。根据另一方面, 一种计算机可读存储介质包含数据结构。所述数据结 构包括第一运动模型和第一生理模型。所述运动模型包含当被病变跟踪器 访问时描述在来自对患者的医学成像检查的数据中检测的病变的预期运动 的数据。所述生理模型包含当被病变量化器访问时描述应用于所述患者的 第一示踪剂与功能性医学成像检査相关的预期行为的数据。根据另一方面, 一种方法包括接收生理模型,当被病变量化器访问时, 所述生理模型对与功能性医学成像检查相关的成像剂的预期行为和患者的 生理特征中的至少一个进行建模;以及将计算机可读数据存储在可被病变 量化器访问的计算机可读存储器中。根据另一方面, 一种用于计算机辅助治疗监测的方法包括使用描述连 同对患者的功能性成像检查一起使用的图像协议的信息以选择模型数据, 以及使用所选择的模型数据以改变计算机辅助治疗监测系统的部件的操 作。在阅读和理解以下详细描述的基础上,本领域普通技术人员将会认识 到本专利技术的更多方面。本专利技术可以以各种部件和部件的布置以及各种步骤和步骤的布置而变得明显。附图仅用于图示说明优选实施例的意图,而不应被解读为限制本 专利技术。附图说明图1描述一种计算机辅助治疗装置; 图2描述一种计算机辅助治疗方法。通过参考图1,计算机辅助治疗监测系统100包括功能性医学成像器 102和结构性医学成像器104,它们生成表示主体患者或其他被检査对象的 体积图像数据106。功能性医学成像器102提供功能性或代谢信息,而结构 性成像器104提供表示对象的结构或形态的信息。示例性的功能性成像模 态包括PET、 SPECT、功能性磁共振成像(fMRI)以及分子成像。PET和 SPECT系统测量被引入患者解剖结构内的放射性核素的衰减。根据所使用 的示踪剂,这种检査可以用于提供表示功能性特征的信息,该功能性特征 例如在FDG的情况下为代谢,在FLT的情况下为细胞增殖,而在FMISO 的情况下为缺氧。结构性成像模态的示例包括CT、 MRI、 X射线和超声(US)。虽然图 示说明为分离的系统,应该认识到功能性成像器102和结构性成像器104 可以组合成单一系统,例如组合成PET/CT、 SPECT/CT、 PET/MR或其他 这种扫描器。当然,上述示例是非限制性的;单一模态也可以既用作结构 性成像器,也用作功能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置,包括: 病变检测器(108),其检测来自对患者的成像检查的医学图像数据中的病变; 病变量化器(114),其与所述病变检测器可工作地通信,其中,所述病变量化器使用来自在对所述患者应用治疗之前实施的对所述患者的第一成像检查 的第一功能性图像数据,以生成第一检测病变的第一病变功能性数据,并且其中,所述病变量化器使用来自在应用所述治疗之后实施的对所述患者的第二成像检查的第二功能性图像数据,以生成所述第一检测病变的第二病变功能性数据; 趋势分析器(116),其 识别所述第一病变功能性数据与所述第二病变功能性数据之间的差异。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:IC卡尔森SM扬KR梅茨
申请(专利权)人:皇家飞利浦电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:NL[荷兰]

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