專利名稱：用于監(jiān)測肝臟治療的肝臟血流的對比增強(qiáng)超聲評估的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本系統(tǒng)涉及醫(yī)療成像系統(tǒng)，更具體而言，涉及用于評估肝臟血流以監(jiān)測肝臟治療的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，利用對比增強(qiáng)的超聲(CEUS)監(jiān)測肝臟治療是通過識別單一目標(biāo)肝臟病變 (腫瘤)和量化其血流和部分血容量(fractional blood volume)來執(zhí)行的。這樣的規(guī)程假設(shè)對單一目標(biāo)病變處置的響應(yīng)(或沒有響應(yīng))代表了對處置的系統(tǒng)響應(yīng)，但這并非在所有情況下都是有效假設(shè)。對處置響應(yīng)進(jìn)行準(zhǔn)確的早期評估是有效管理癌癥患者和評價新治療用化合物的關(guān)鍵。平均腫瘤內(nèi)微血管密度(MVD)的組織學(xué)確定是最常用的用于評估血管生成的方法。 不過，MVD測量不僅需要侵入性流程來獲得組織，而且MVD還不提供對腫瘤血管功能性的準(zhǔn)確評估，因為功能差或坍塌的血管具有在分析中被染色并計數(shù)的內(nèi)皮細(xì)胞。因此，確定MVD 中的變化可能不能準(zhǔn)確地反映抗血管生成治療的有效性。很多年來，評估腫瘤對處置的響應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)方式是遵循世界衛(wèi)生組織(WHO)或?qū)嶓w腫瘤療效評價標(biāo)準(zhǔn)(Response Evaluation Criteria in Solid Tumor) (RECIST)的準(zhǔn)則，通過軸向計算斷層攝影(CT)或磁共振成像 (MRI)來測量腫瘤尺寸。不過，腫瘤的形態(tài)發(fā)生顯著變化可能需要若干星期到若干個月。這些基于解剖學(xué)的成像技術(shù)可能最多也只是處置方案有效性的滯后指示。新引入的生物學(xué)抗癌化合物，例如抗血管生成藥劑，能夠在腫瘤收縮之前導(dǎo)致腫瘤擴(kuò)大，或者可以穩(wěn)定腫瘤的生長，以允許患者與其癌變共生。在這種情況下尺寸標(biāo)準(zhǔn)是無效的。當(dāng)前現(xiàn)有的大部分癌癥處置不會立即生效，不會導(dǎo)致完全壞死，并且可能不會顯著影響到組織特性(與消融治療相比)。因此，除非腫瘤尺寸變化了，否則通過當(dāng)前成像技術(shù)檢測腫瘤變化并不簡單明了。因此，通過血流或代謝對腫瘤功能進(jìn)行量化是評估治療響應(yīng)的有吸引力的方法。對比增強(qiáng)的超聲術(shù)(CEUQ是已用于評估腫瘤對于抗血管生成治療的響應(yīng)的三種主要功能性成像技術(shù)(還有FDG-PET和DCE-MRI)之一。眾所周知，PET是正電子發(fā)射斷層攝影的縮寫，氟(18F)脫氧葡萄糖或氟(18F)去氧葡萄糖通?？s寫為FDG。此外，DCE-MRI是動態(tài)對比增強(qiáng)磁共振成像的縮寫。在此前的研究中，使用二維QD)CEUS電影回放環(huán)(cine loop)離線地執(zhí)行腫瘤血流和腫瘤部分血容量的量化。在這種情形下，操作員僅實時掃描腫瘤中的一個平面，然后在腫瘤圖像中定位感興趣區(qū)(ROI)。操作員然后從表示腫瘤的對比劑攝入的時間-強(qiáng)度曲線導(dǎo)出所識別ROI之內(nèi)的參數(shù)(例如峰值強(qiáng)度、洗入斜率、曲線下方的面積、上升時間、平均通過時間)。
利用CEUS對肝臟治療的當(dāng)前監(jiān)測在治療期間的相繼時間點在順序地研究中執(zhí)行這一相同流程。利用這種規(guī)程，一次研究與下一次研究之間掃描平面的輕微變化和/或?qū)Ω信d趣區(qū)位置的調(diào)整都可能顯著影響時間-強(qiáng)度曲線分析，由此不準(zhǔn)確地導(dǎo)出被認(rèn)為與腫瘤血流和腫瘤部分血容量相關(guān)的參數(shù)。在這種情形下還假設(shè)從單一采集的掃描平面導(dǎo)出的定量信息代表總體的腫瘤血管分布，僅僅在腫瘤實際是均勻的時候這才是準(zhǔn)確的。大多數(shù)情況不是這樣的。而且，這樣的規(guī)程假設(shè)對單一腫瘤處置的響應(yīng)(或沒有響應(yīng))代表了肝臟對處置的系統(tǒng)響應(yīng)，這也可能是不準(zhǔn)確的。當(dāng)在腫瘤治療監(jiān)測的背景中使用以上規(guī)程時，比較在處置期間不同時間點獲得的參數(shù)值是極其有挑戰(zhàn)的，因為操作員非常可能不能完美再現(xiàn)嚴(yán)格相同的掃描平面和感興趣區(qū)位置。與使用以上規(guī)程監(jiān)測以肝臟為目標(biāo)的治療相關(guān)聯(lián)的其他挑戰(zhàn)包括在所有后繼掃描中找到相同目標(biāo)肝臟病變，目標(biāo)肝臟病變可能已經(jīng)顯著縮小或?qū)τ贑EUS而言變?yōu)椴豢梢姟?從而，需要能夠更好地評估腫瘤對治療和處置的響應(yīng)的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是克服常規(guī)系統(tǒng)、方法和裝置的缺點。在一個說明性實施例中，本系統(tǒng)提供了一種可以用于評估腫瘤對處置響應(yīng)的成像生物標(biāo)志。這種生物標(biāo)志可用于在開始治療之后提供對特定治療方案是否適當(dāng)或有效的早期評估，并可以對患者管理或藥物開發(fā)具有暗示，以支持“進(jìn)行/不進(jìn)行”(例如，繼續(xù)/中止處置或藥物開發(fā))決策并加快臨床試驗。本系統(tǒng)使用了實時低機(jī)械指數(shù)的對比增強(qiáng)超聲(CEUS)成像模式。本系統(tǒng)并非集中在單一目標(biāo)病變上，而是對主肝動脈和門靜脈血流進(jìn)行成像和量化，以產(chǎn)生他們所相當(dāng)?shù)牧鲃犹匦缘闹笖?shù)(即生物標(biāo)志指數(shù)值)，由此評估肝臟對處置的系統(tǒng)響應(yīng)和/或肝臟的狀況。根據(jù)本系統(tǒng)的一方面，公開了一種用于評估肝臟的方法。該方法包括采集圖像信息的動作，該圖像信息包括肝臟的對比增強(qiáng)超聲圖像的序列。該方法還可以包括在肝臟的對比增強(qiáng)超聲圖像中的至少一個中識別所述肝臟的主肝動脈(MHA)的位置和主門靜脈 (MPV)的位置的動作。該方法還可以包括獲得與MHA和MPV中的對比劑(contrast agent) 灌注對應(yīng)的時間-強(qiáng)度信息的動作。此外，該方法可以包括根據(jù)與MHA中的對比劑灌注對應(yīng)的時間-強(qiáng)度信息和與MPV中的對比劑灌注對應(yīng)的時間-強(qiáng)度信息來確定生物標(biāo)志指數(shù)值(BIV)的動作。基于BIV，向輸出裝置，例如顯示器或揚(yáng)聲器，提供肝臟狀況的(一個或多個)視覺和/或聽覺指示。根據(jù)該方法，BIV可以基于與MHA中的對比劑灌注對應(yīng)的時間-強(qiáng)度信息和與MPV 中的對比劑灌注對應(yīng)的時間-強(qiáng)度信息的比率。例如，可以如下方程(1)中所示來定義BIV。 于是，可以將BIV定義為
峰值強(qiáng)度χ洗入斜率(主肝動脈)^ . 峰值強(qiáng)度χ洗入斜率(主門靜脈;Γ、Φ
洗入斜率=對應(yīng)MHA和MPV的山，^ ο
上升時間
這個方程對應(yīng)于下文給出的方程(1)。此外，根據(jù)該方法，識別MHA的位置和MPV的位置的動作可以包括經(jīng)由用戶接口 (UI)從用戶接收與MHA或MPV的位置對應(yīng)的位置信息的動作，用戶接口可以包括，例如，鍵盤、觸摸屏、聲音輸入等，用戶可以利用其輸入信息。此外，根據(jù)該方法，可以由例如處理器執(zhí)行的圖像處理算法自動執(zhí)行識別MHA的位置和MPV的位置的動作。此外，根據(jù)該方法，所述時間-強(qiáng)度信息可以基于表示MHA中的對比劑灌注和MPV 中的對比劑灌注中的每個的像素強(qiáng)度信息。此外，該方法可以包括例如使用反饋在處理器的控制下自動向患者血流中引入對比劑的動作，用于獲得期望的圖像，該反饋來自通過處理器例如使用圖像檢測和處理算法對所獲得的圖像的自動分析。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，公開了一種用于評估肝臟的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括處理器， 該處理器采集包括肝臟的對比增強(qiáng)超聲圖像的序列的圖像信息；在肝臟的對比增強(qiáng)超聲圖像的至少一個中識別肝臟的主肝動脈(MHA)的位置和主門靜脈(MPV)的位置；獲得與 MHA和MPV中的對比劑灌注對應(yīng)的時間-強(qiáng)度信息；和/或根據(jù)與MHA中的對比劑灌注對應(yīng)的時間-強(qiáng)度信息和與MPV中的對比劑灌注對應(yīng)的時間-強(qiáng)度信息確定生物標(biāo)志指數(shù)值 (BIV)。還可以想到，該處理器可以基于與MHA中的對比劑灌注對應(yīng)的時間-強(qiáng)度信息和與 MPV中的對比劑灌注對應(yīng)的時間-強(qiáng)度信息的比率來確定BIV。此外，處理器可以根據(jù)下面的方程(1)計算BIV。此外，想到了該系統(tǒng)可以包括用戶接口(UI)，所述用戶接口從用戶接收與MHA和 MPV中的至少一個的位置對應(yīng)的位置信息，并向處理器轉(zhuǎn)發(fā)這種信息，以基于該位置信息識別MHA和MPV中的至少一個的位置。還想到了，圖像處理部分可以利用圖像處理算法在肝臟的對比增強(qiáng)超聲圖像中的至少一個中識別MHA和MPV中的至少一個的位置。根據(jù)本系統(tǒng)的實施例，處理器可以基于表示MHA和MPV中的至少一個中的對比劑灌注的像素強(qiáng)度信息來確定時間-強(qiáng)度信息。此外，該系統(tǒng)可以包括注射部分，該注射部分例如利用在經(jīng)處理圖像中檢測到的像素強(qiáng)度作為控制引入對比劑的反饋，在處理器的控制下向患者的血流中自動引入對比劑。根據(jù)本系統(tǒng)的又一方面，公開了一種計算機(jī)程序，其包括在有形計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上存儲的非瞬時計算機(jī)指令并操作用于令處理器執(zhí)行各種動作。例如，該計算機(jī)程序可以被配置成評估肝臟處置，該計算機(jī)程序包括程序部分，其被配置成采集包括肝臟的對比增強(qiáng)超聲圖像的序列的圖像信息；在肝臟的對比增強(qiáng)超聲圖像中的至少一個中識別肝臟的主肝動脈(MHA)的位置和主門靜脈(MPV)的位置；獲得與MHA和MPV中的對比劑灌注對應(yīng)的時間-強(qiáng)度信息；和/或根據(jù)與MHA中的對比劑灌注對應(yīng)的時間-強(qiáng)度信息和與MPV 中的對比劑灌注對應(yīng)的時間-強(qiáng)度信息確定生物標(biāo)志指數(shù)值(BIV)。根據(jù)該計算機(jī)程序，該程序部分可以被配置成基于與MHA中的對比劑灌注對應(yīng)的時間-強(qiáng)度信息和與MPV中的對比劑灌注對應(yīng)的時間-強(qiáng)度信息的比率確定BIV。此外， 該程序部分可以被配置成通過根據(jù)下面的方程(1)進(jìn)行計算來確定BIV。此外，該程序部分可以被配置成利用經(jīng)由用戶接口(UI)從用戶接收的與MHA或MPV的位置對應(yīng)的位置信息識別MHA的位置和MPV的位置。還想到了該程序部分可以被配置成利用圖像處理算法識別MHA的位置和MPV的位置。此外，該程序部分可以被配置成基于指示MHA中的對比劑灌注和MPV中的對比劑灌注中的每個的像素強(qiáng)度信息確定時間-強(qiáng)度信息。也可以想到該程序部分可以被配置成控制注射部分以向患者的血流中引入對比劑。


參考附圖更詳細(xì)地通過示例來解釋本發(fā)明，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的肝臟部分的時間對比增強(qiáng)超聲圖像。圖2是在圖1的圖像之后幾秒鐘拍攝的根據(jù)本發(fā)明實施例的肝臟部分的時間對比增強(qiáng)超聲圖像。圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例產(chǎn)生的第一和第二時間-強(qiáng)度曲線的圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的對比增強(qiáng)超聲系統(tǒng)的方框圖。圖5示出了說明根據(jù)本發(fā)明實施例的過程的流程圖。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的系統(tǒng)的一部分。圖7示出了本發(fā)明執(zhí)行的肝臟評估研究的實驗結(jié)果的圖。以下是說明性實施例的描述，在結(jié)合以下附圖考慮時，將展示上述特征和優(yōu)點以及其他特征和優(yōu)點。在以下描述中，為了解釋而非限制，給出了說明性細(xì)節(jié)，例如架構(gòu)、接口、技術(shù)、元件屬性等。不過，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，顯然脫離這些細(xì)節(jié)的其他實施例仍然被理解為在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。此外，為了清晰起見，省略公知裝置、電路、 工具、技術(shù)和方法的詳細(xì)描述，以免使本發(fā)明的描述模糊。應(yīng)當(dāng)明確理解，包括附圖是為了說明，并不代表本發(fā)明的范圍。在附圖中，不同附圖中類似的附圖標(biāo)號可以表示類似元件。
具體實施例方式可以在成像和/或評估系統(tǒng)中實施本發(fā)明，這種系統(tǒng)具有實時低機(jī)械指數(shù)的CEUS 成像模式，以獲得對比增強(qiáng)的圖像。由于圖示的系統(tǒng)結(jié)合了低機(jī)械指數(shù)，所以可以最小化或完全防止對比劑微泡破裂，從而可以對微泡和它們通過血管(例如患者的血管)的通道進(jìn)行準(zhǔn)確的成像、觀察和/或量化。本發(fā)明的實施例并不是集中在單一肝臟目標(biāo)病變上，而是可以對肝臟主動脈(下文稱為肝動脈)和主門靜脈(下文稱為門靜脈)到肝臟的血流進(jìn)行成像和量化，以評估肝臟對處置的系統(tǒng)響應(yīng)。2009年5月14日公開的題為“Ultrasonic Diagnostic Imaging System and Method for Detecting Lesion of the Liver”的 US 2009/0124907A1 (Bruce 等人)描述了可以如何利用肝動脈和門靜脈中的對比劑流，基于例如對比劑到達(dá)肝動脈和門靜脈的時間檢測腫瘤，在此通過引用將其公開內(nèi)容并入本文。對腫瘤的血液供應(yīng)主要來自肝動脈，隨著每次心跳，在比流入門靜脈更早的時間供應(yīng)血液?，F(xiàn)在將參考圖1和圖2論述自動找到肝動脈和門靜脈的過程，圖1是屏幕截圖，圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例的、肝臟部分的時間對比增強(qiáng)超聲圖像100，圖2是圖1的圖像100 之后幾秒鐘拍攝的屏幕截圖，圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例的、肝臟部分的時間對比增強(qiáng)超聲圖像200。在圖1和圖2中，屏幕截圖的左側(cè)都示出了所謂對比劑側(cè)，屏幕截圖的右側(cè)都示出了所謂的組織側(cè)。左側(cè)和右側(cè)圖像二者是并行采集的，在采集左側(cè)圖像和右側(cè)圖像時都存在對比劑。左/對比劑側(cè)和右/組織側(cè)之間的差異在于，本系統(tǒng)應(yīng)用的信號處理(以形成左/對比劑側(cè)圖像)使用CEUS成像分離出(isolate)來自對比劑微泡的信號，而本系統(tǒng)向右/組織側(cè)應(yīng)用的信號處理僅分離出來自組織的信號(并除掉來自微泡的信號)。右/組織側(cè)類似于典型的超聲灰度級B模式圖像，只是該圖像可以在比常規(guī)灰度級B模式圖像低得多的機(jī)械指數(shù)(可以轉(zhuǎn)化成低得多的聲功率)下形成。圖1-2的左/對比劑側(cè)示出了血管并提供了對比劑微泡流經(jīng)血管時的動態(tài)圖像， 其中，帶有對比劑微泡的血液首先流經(jīng)主肝動脈，并且稍后通過主門靜脈。圖1中在左側(cè)或?qū)Ρ葎﹤?cè)的圖像用于識別主肝動脈102的位置。由于帶有對比劑微泡的血液首先流經(jīng)主肝動脈，然后流經(jīng)主門靜脈，所以在圖1所示圖像之后的時刻拍攝圖2的圖像，其中在圖2的左對比劑側(cè)識別主門靜脈104的位置(其中帶有對比劑的血液在流經(jīng)主肝動脈之后流過該位置)。組織側(cè)是相同掃描平面的靜態(tài)圖像，由于不可辨別血流(其中濾除了來自微泡的信號)，超聲圖像主要示出了軟組織。如圖1和2右組織側(cè)中虛線框所示，可以通過本系統(tǒng)在靜態(tài)右/組織側(cè)圖像上繪制從動態(tài)左/對比劑側(cè)圖像確定的主肝動脈102的位置和主門靜脈103的位置。于是，可以使用圖1-2中包括繪示的主肝動脈102的位置和主門靜脈103 的位置的右/組織側(cè)圖像來確保掃描平面在整個掃描中都保持在相同位置。右側(cè)圖像的優(yōu)點是顯示了外觀不隨著時間改變的軟組織，從而更容易確保由超聲探頭成像的掃描平面在整個掃描中都保持相同并停留在相同位置，而左側(cè)圖像呈現(xiàn)出對比劑微泡的動態(tài)洗入和洗出ο比較左側(cè)對比劑圖像和右側(cè)組織圖像能夠在相同掃描平面中確定主肝動脈102 的位置和主門靜脈103的位置，其中從圖1和2中包括繪示的主肝動脈102和主門靜脈103 的位置的右/組織側(cè)的靜態(tài)圖像更容易辨別出掃描平面的任何變化。利用來自對比劑和組織側(cè)二者的圖像能夠更好地將超聲探頭定位并維持在相同的期望位置并提供在相同掃描平面中的隨時間的圖像序列。根據(jù)本發(fā)明的實施例，一種過程可以在2D CEUS電影回放環(huán)中自動找到主肝動脈和/或主門靜脈。該過程可以使用圖像處理算法確定肝動脈中對比劑的到達(dá)。于是，該過程可以使用這樣的算法，該算法可以1)通過在2D電影回放環(huán)中識別一組像素的強(qiáng)度何時開始從基線水平增加來識別2DCEUS電影回放環(huán)中對比劑首先到達(dá)的幀(例如圖像序列的圖像幀)，幻在該特定幀中，該算法可以自動繪制該組像素周圍的第一感興趣區(qū)(ROI)并使用運(yùn)動估算技術(shù)(例如，當(dāng)前在可以從Andover，MA的Philips Healthcare獲得的QLAB 超聲圖像分析包中實施的技術(shù))調(diào)整在后繼幀上第一 ROI的位置?？梢允褂糜糜谶x擇、繪制、定位和/或調(diào)整ROI的運(yùn)動估算技術(shù)，它們在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的(例如，Jackson等人的2004年6月4日提交的題為"Motion Tracking For Medical Imaging”的美國專利公開No. 2005/0096M3A1，在此通過引用將該專利的內(nèi)容并入本文)，為了清楚起見將不繼續(xù)論述。然后可以使用第一 ROI在圖像序列的其他幀中識別第一組像素。于是，第一 ROI之內(nèi)的像素將與第一組像素對應(yīng)。此外，第一 ROI可以與肝動脈對應(yīng)。為了確定第一組像素的強(qiáng)度是否已開始從基線水平增大，該過程可以將第一組像素的強(qiáng)度與基線閾值(例如預(yù)定值，或第一組像素在一定時間段內(nèi)，例如在注射對比劑之前的一時間段內(nèi)，強(qiáng)度的平均值)比較，在確定第一組像素的強(qiáng)度等于或大于閾值時，該過程可以確定第一組像素已開始從基線水平增大。相反，在確定第一組像素的強(qiáng)度小于基線閾值時，該過程可以確定第一組像素的強(qiáng)度未開始從基線水平增大。
參考圖1，在圖像100中示出了肝動脈102，并且系統(tǒng)已自動選擇了對應(yīng)的 R0Im103。門靜脈始終在肝動脈附近，并且在對比劑到達(dá)肝動脈之后幾秒鐘(例如，在圖像序列的后續(xù)幀中)，隨著對比劑的到達(dá)，與門靜脈的位置對應(yīng)的像素將會亮起。從而，圖像處理算法可以利用解剖學(xué)知識知道去哪里尋找門靜脈(假設(shè)已經(jīng)在這個點上識別到了肝動脈且已知門靜脈在肝動脈附近)，并在與門靜脈的位置對應(yīng)的一組像素(下文稱為第二組像素)周圍繪制對應(yīng)ROI (例如，第二 R0I)。該過程可以通過，例如確定與門靜脈的位置對應(yīng)的第二組像素的強(qiáng)度何時開始從基線水平增大來選擇第二組像素。由于這個過程可以類似于上文關(guān)于選擇第一組像素(例如對應(yīng)于肝動脈)所描述的過程，為了清晰起見，將不會提供對其的進(jìn)一步描述。該過程可以利用例如第二 ROI在圖像序列中識別第二組像素，因為在例如2DCEUS電影回放環(huán)的圖像序列中的其他幀中，第二組像素將在第二 ROI中。在繪制第二 ROI之后，該算法可以利用上文關(guān)于第一 ROI所描述的運(yùn)動估算技術(shù)調(diào)整第二 ROI在后續(xù)幀上的位置。還想到該圖像處理算法也可以利用B模式2D電影回放環(huán)(例如，可以在并排對比圖像呈現(xiàn)中獲得)，其中考慮到門靜脈的無回聲管腔(anechoic lumen)和明亮的界面并且界定了對應(yīng)的R0IPV，門靜脈通常非常容易識別。參考圖2，圖像200中示出了門靜脈104，并且可以看出系統(tǒng)已自動選擇的對應(yīng)第二 ROI 105非常接近第一 ROI 103。還想到可以由用戶界定和/或人工繪制第一和第二 ROI和/或其他ROI。例如，用戶可以利用預(yù)定義的形狀，例如圓形、矩形等，在與肝動脈、門靜脈、血管等對應(yīng)的區(qū)域上手工繪制R0I，這些形狀可以提供于系統(tǒng)的顯示器上并可以被選擇，隨后放在圖像幀中的期望位置上以界定對應(yīng)的R0I。于是，例如，用戶可以通過選擇形狀并將該選定形狀放置在血管上，來在血管(例如)上手工繪制R0I。然后，該系統(tǒng)可以存儲具有圖像信息的對應(yīng)ROI供將來分析。此外，根據(jù)其他實施例，可以使用實時三維(3D)CEUS圖像序列來確保采集肝臟中足夠大的體積，以包含主肝動脈和門靜脈，然后，該系統(tǒng)可以掃描和選擇在其中肝動脈和門靜脈都可見的特定平面。然后，該過程可以使用與選定平面對應(yīng)的圖像信息來執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明實施例的評估肝臟對處置的系統(tǒng)響應(yīng)的一個或多個過程。從而，本發(fā)明可以提供獨(dú)立于操作員的系統(tǒng)，用于如下面將描述的那樣檢測主肝臟血管和/或進(jìn)行后續(xù)的肝臟定量分析。在如上所述的由系統(tǒng)或用戶選擇了像素組(例如分別與第一和第二 ROI對應(yīng)的第一和第二組像素)之后，該系統(tǒng)可以分別隨著時間確定第一和第二組像素中像素的對應(yīng)強(qiáng)度，并形成對應(yīng)的對比度強(qiáng)度信息(例如，分別是第一和第二對比度強(qiáng)度信息)。圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例分別產(chǎn)生的第一和第二時間-強(qiáng)度曲線302和 304的圖300。第一對比度強(qiáng)度信息303(例如包括連接點)與隨時間的第一對比度強(qiáng)度信息對應(yīng)，第二對比度強(qiáng)度信息305與隨時間的第二時間-強(qiáng)度信息對應(yīng)?？梢杂上到y(tǒng)使用任何適當(dāng)算法，例如通過求平均、擬合等來處理第一和第二對比度信息值，以分別形成第一和第二時間-強(qiáng)度曲線302和304。從而，第一時間-強(qiáng)度曲線302與第一對比度強(qiáng)度信息303對應(yīng)(例如通過擬合、求平均等)，并且因而，與肝動脈中對比劑隨時間的流動相關(guān)。 類似地，第二時間-強(qiáng)度曲線304與第二對比度強(qiáng)度信息305對應(yīng)(例如通過擬合、求平均等)，并且因而，與門靜脈中對比劑隨時間的流動相關(guān)。從而，第一時間-強(qiáng)度曲線302可以與第一組像素(例如在第一 ROI中)的強(qiáng)度對應(yīng)，并可以與肝動脈中對比劑隨時間的流動相關(guān)。類似地，第二時間-強(qiáng)度曲線304可以與第二組像素(例如在第二 ROI中)的強(qiáng)度對應(yīng)，并可以與門靜脈中對比劑隨時間的流動相關(guān)。根據(jù)本發(fā)明的實施例，可以使用生物標(biāo)志指數(shù)值(BIV)確定對肝臟處置的肝臟系統(tǒng)響應(yīng)。從而，可以基于肝動脈和門靜脈中對比劑隨時間的流動確定生物標(biāo)志指數(shù)值。當(dāng)該過程確定生物標(biāo)志指數(shù)值小于或等于生物標(biāo)志閾值(BTV)時，該過程可以確定對(例如肝臟的)處置的肝臟系統(tǒng)響應(yīng)被認(rèn)為是有效的。不過，如果該過程確定生物標(biāo)志指數(shù)值大于閾值BTV，該過程可以確定對處置的肝臟系統(tǒng)響應(yīng)不被認(rèn)為是有效的。從而，根據(jù)生物標(biāo)志指數(shù)值與BTV的比較，該過程可以通過例如在顯示器上顯示指出對處置的響應(yīng)是否有效的消息來提示用戶研究結(jié)果(finding)或僅研究結(jié)果的部分。 例如，在確定對處置的肝臟系統(tǒng)響應(yīng)不被認(rèn)為有效時，該過程可以利用第一提示方法提示用戶引起用戶對檢查結(jié)果的注意(例如，通過突出顯示檢查結(jié)果或通過其他視聽方法)。不過，在確定對處置的肝臟系統(tǒng)響應(yīng)被認(rèn)為有效時，該過程可以顯示這種信息及檢查結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明的實施例，生物標(biāo)志指數(shù)值(例如成像生物標(biāo)志)包括對比增強(qiáng)的灌注指數(shù)(CEPI)值，其是肝動脈和門靜脈兩者中對比劑隨時間的流動特性的函數(shù)。因此， CEPI值可以分別從第一和第二時間-強(qiáng)度曲線302和304導(dǎo)出，并可以為如下面方程(1) 所示定義的比率。根據(jù)本實施例，生物標(biāo)志指數(shù)值等于CEPI值。不過，作為使用特定參數(shù) (例如CEPI)的比率的替代或補(bǔ)充，還想到生物標(biāo)志指數(shù)值包括其他參數(shù)，例如流動參數(shù)的差或乘積。本發(fā)明的CEPI方程為
權(quán)利要求
1.一種用于評估肝臟的狀況的方法，所述方法包括利用超聲探頭采集包括所述肝臟的對比增強(qiáng)超聲圖像的圖像信息； 在所述肝臟的所述對比增強(qiáng)超聲圖像中的至少一個中識別所述肝臟的主肝動脈(MHA) 的位置和主門靜脈(MPV)的位置；獲得與所述MHA中的對比劑灌注對應(yīng)的時間-強(qiáng)度信息； 獲得與所述MPV中的對比劑灌注對應(yīng)的時間-強(qiáng)度信息；根據(jù)與所述MHA中的對比劑灌注對應(yīng)的所述時間-強(qiáng)度信息和與所述MPV中的對比劑灌注對應(yīng)的所述時間-強(qiáng)度信息來確定生物標(biāo)志指數(shù)值(BIV)；以及基于所述BIV向輸出裝置輸出所述肝臟的狀況的指示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述BIV基于與所述MHA中的對比劑灌注對應(yīng)的所述時間-強(qiáng)度信息和與所述MPV中的對比劑灌注對應(yīng)的所述時間-強(qiáng)度信息的比率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述BIV被定義為 mv= 峰值強(qiáng)度χ洗入斜率(主肝動脈;)峰值強(qiáng)度χ洗入斜率(主門靜脈;)其中洗入斜率=對應(yīng)MHA和MPV的m，。上升時間
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，識別所述MHA的位置和所述MPV的位置的動作包括經(jīng)由用戶接口從用戶接收與所述MHA或所述MPV的位置對應(yīng)的位置信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，識別所述MHA的位置和所述MPV的位置的動作是由執(zhí)行所述對比增強(qiáng)超聲圖像的圖像處理的處理器自動執(zhí)行的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述時間-強(qiáng)度信息基于指示所述MHA中的對比劑灌注和所述MPV中的對比劑灌注中的每個的像素強(qiáng)度信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括向患者的血流中引入對比劑的動作。
8.一種用于評估肝臟的狀況的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 處理器，所述處理器被配置成采集包括所述肝臟的對比增強(qiáng)超聲圖像的圖像信息；在所述肝臟的所述對比增強(qiáng)超聲圖像中的至少一個中識別所述肝臟的主肝動脈(MHA) 的位置和主門靜脈(MPV)的位置；獲得與所述MHA中的對比劑灌注對應(yīng)的時間-強(qiáng)度信息； 獲得與所述MPV中的對比劑灌注對應(yīng)的時間-強(qiáng)度信息；以及根據(jù)與所述MHA中的對比劑灌注對應(yīng)的所述時間-強(qiáng)度信息和與所述MPV中的對比劑灌注對應(yīng)的所述時間-強(qiáng)度信息來確定生物標(biāo)志指數(shù)值(BIV)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述處理器還被配置成基于與所述MHA中的對比劑灌注對應(yīng)的所述時間-強(qiáng)度信息和與所述MPV中的對比劑灌注對應(yīng)的所述時間-強(qiáng)度信息的比率來確定所述BIV。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述處理器利用如下方程來確定所述BIV
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，還包括用戶接口，所述用戶接口從用戶接收與所述 MHA和所述MPV中的至少一個的位置對應(yīng)的位置信息，并向所述處理器轉(zhuǎn)發(fā)所述位置信息， 以基于所述位置信息識別所述MHA和所述MPV中的至少一個的位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述處理器還被配置成執(zhí)行圖像處理，以在所述肝臟的所述對比增強(qiáng)超聲圖像中的至少一個中識別所述MHA和所述MPV中的至少一個的位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述處理器還被配置成基于指示所述MHA和所述MPV中的至少一個中的對比劑灌注的像素強(qiáng)度信息來確定所述時間-強(qiáng)度信息。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，還包括注射裝置，其中，所述處理器還被配置成控制所述注射裝置以自動向患者的血流中引入對比劑。
全文摘要
一種用于評估肝臟的方法，包括采集圖像信息，圖像信息包括肝臟的對比增強(qiáng)超聲圖像。在肝臟的對比增強(qiáng)超聲圖像中的至少一個中識別所述肝臟的主肝動脈(MHA)的位置和主門靜脈(MPV)的位置。獲得與MHA和MPV中的對比劑灌注對應(yīng)的時間-強(qiáng)度信息。根據(jù)與MHA中的對比劑灌注對應(yīng)的時間-強(qiáng)度信息和與MPV中的對比劑灌注對應(yīng)的時間-強(qiáng)度信息確定生物標(biāo)志指數(shù)值(BIV)。
文檔編號A61B8/00GK102573647SQ201080044479
公開日2012年7月11日 申請日期2010年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月1日
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