正電子發(fā)射斷層攝影數(shù)據(jù)的病人特異性分析的制作方法
【專利摘要】提供了用來評價(jià)病人體內(nèi)感興趣區(qū)域內(nèi)異常葡萄糖攝取組織的系統(tǒng)和方法。PET掃描器獲得感興趣區(qū)域以及至少部分肝臟的PET圖像。SUV計(jì)算器計(jì)算表示感興趣區(qū)域的第一組SUV以及來自PET圖像組表示肝臟的第二組SUV。標(biāo)準(zhǔn)化元件計(jì)算作為第二組SUV函數(shù)的校正值，并且將所述校正值應(yīng)用到與感興趣區(qū)域相關(guān)的判定閾值或者第一組SUV。診斷元件將第一組SUV與判定閾值相比以判斷感興趣區(qū)域內(nèi)的葡萄糖攝取是否異常。顯示器向使用者提供該判斷。
【專利說明】正電子發(fā)射斷層攝影數(shù)據(jù)的病人特異性分析
相關(guān)申請
[0001 ] 本申請要求于2014年9月24日提出的系列號為62/054,661的美國臨時(shí)專利申請，于2014年4月25日提出的系列號為61/984,246的美國臨時(shí)專利申請，以及于2013年9月25日提出的系列號為61 /882，261的美國臨時(shí)專利申請中的每一個(gè)的優(yōu)先權(quán)。這些申請中的每一個(gè)通過引用并入到本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及醫(yī)療成像，尤其涉及的正電子發(fā)射斷層攝影數(shù)據(jù)的病人特異性分析。
【背景技術(shù)】
[0003]通過現(xiàn)代成像技術(shù)能夠加強(qiáng)早期的診斷、適當(dāng)呈現(xiàn)、以及各種惡性腫瘤治療結(jié)果的后續(xù)評估。在1956年，Warburg提出許多惡性細(xì)胞利用丙酮酸葡萄糖無氧消耗作為主要能量來源。二十年后，Bustamonte et al提出既然惡性細(xì)胞中的葡萄糖代謝可能超過正常非腫瘤細(xì)胞糖酵解率的200倍，那么可以將放射性標(biāo)記的葡萄糖用于癌癥檢測。因此，通過使用用于惡性腫瘤生理成像的放射性標(biāo)記18F脫氧葡萄糖(FDG)的正電子發(fā)射斷層攝影(PET)(經(jīng)常與用于解剖細(xì)節(jié)的計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)相結(jié)合)，這些發(fā)現(xiàn)的應(yīng)用已經(jīng)顯著擴(kuò)大。
[0004]18FDG PET-CT圖像數(shù)據(jù)集正確解釋的關(guān)鍵是能夠始終如一區(qū)分放射性藥物的正常攝取、異常-非惡性攝取以及異常-惡性攝取。能夠?qū)崿F(xiàn)該目的的一種方法是通過靶病變中攝取與縱隔血池或肝實(shí)質(zhì)中攝取的視覺比較。這樣一種定性的方法是主觀的并且可能重復(fù)性差。易于應(yīng)用的，通過使用反映18H)G攝取計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)的18H)G PET，較少的主觀評價(jià)是可能的。用來潛在區(qū)分惡性和非惡性疾病的標(biāo)準(zhǔn)攝取值(SUV)就是這樣一種應(yīng)用。SUV是對于FDG給藥量、注射時(shí)間以及病人體重校正的感興趣區(qū)域內(nèi)18FDG量的實(shí)際測量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用來評價(jià)病人體內(nèi)感興趣區(qū)域內(nèi)異常葡萄糖攝取組織的系統(tǒng)。正電子發(fā)射斷層攝影(PET)掃描器，所述掃描器被配置用來獲得一組包含至少一個(gè)PET圖像，所述至少一個(gè)PET圖像包括所述病人的感興趣區(qū)域以及至少部分肝臟。標(biāo)準(zhǔn)攝取值(SUV)計(jì)算器，所述計(jì)算器被配置用來從所述一組包含至少一個(gè)PET圖像計(jì)算表示所述感興趣區(qū)域的第一組SUV以及表示所述肝臟的第二組包含至少一個(gè)SUV。標(biāo)準(zhǔn)化元件，所述標(biāo)準(zhǔn)化元件被配置用來計(jì)算作為所述第二組包含至少一個(gè)SUV函數(shù)的校正值，并且被配置將所述校正值應(yīng)用到選定的一個(gè)判定閾值，所述判定閾值與所述感興趣的區(qū)域以及所述第一組包含至少一個(gè)SUV相關(guān)。診斷元件，所述診斷元件被配置用來將所述第一組SUV與所述和所述感興趣區(qū)域相關(guān)的判定閾值相比以判斷感興趣區(qū)域內(nèi)的葡萄糖攝取是否異常。顯示器，所述顯示器被配置用來向使用者顯示感興趣區(qū)域內(nèi)的葡萄糖攝取是否異常的判斷。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用來評價(jià)病人體內(nèi)感興趣區(qū)域內(nèi)異常葡萄糖攝取組織的方法。在相關(guān)的PET掃描器上執(zhí)行正電子發(fā)射斷層攝影(PET)以提供一組所述病人的感興趣區(qū)域以及其至少部分肝臟的包含至少一個(gè)PET圖像。計(jì)算表示所述感興趣區(qū)域的第一組包含至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)攝取值(SUV)以及表示所述肝臟的第二組包含至少一個(gè)SUV。計(jì)算作為所述第二組包含至少一個(gè)SUV函數(shù)的校正值。將所述校正值應(yīng)用到所選擇的一個(gè)判定閾值，所述判定閾值與所述感興趣的區(qū)域以及所述第一組包含至少一個(gè)SUV相關(guān)。將所述第一組SUV與所述和所述感興趣區(qū)域相關(guān)的判定閾值相比。
[0007]還是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括一組可操作連接的非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，每個(gè)非臨時(shí)性介質(zhì)可操作地連接到至少一個(gè)相關(guān)的處理器并且存儲機(jī)器可執(zhí)行指令。所述指令由所述至少一個(gè)相關(guān)處理器執(zhí)行以評價(jià)病人體內(nèi)感興趣區(qū)域內(nèi)的異常葡萄糖攝取組織，并且包括客戶端接口，所述客戶端接口被配置用來接收表示所述感興趣區(qū)域的第一組包含至少一個(gè)SUV和來自所述肝實(shí)質(zhì)的第二組包含至少一個(gè)SUV。標(biāo)準(zhǔn)化元件，所述標(biāo)準(zhǔn)化元件被配置用來計(jì)算作為所述第二組包含至少一個(gè)SUV函數(shù)的校正值，并且被配置將所述校正值應(yīng)用到選定的一個(gè)判定閾值，所述判定閾值與所述感興趣區(qū)域以及所述第一組包含至少一個(gè)SUV相關(guān)。診斷元件，所述診斷元件被配置用來將所述第一組SUV與和所述感興趣區(qū)域相關(guān)的所述判定閾值相比以判斷感興趣區(qū)域內(nèi)的葡萄糖攝取是否異常。所述客戶端接口被配置用來向相關(guān)客戶端設(shè)備提供所述感興趣區(qū)域內(nèi)的所述葡萄糖攝取是否異常的所述判斷。
【附圖說明】
[0008]當(dāng)與附圖結(jié)合時(shí)，下文闡述的詳細(xì)說明將使得本發(fā)明的特征、目的以及有點(diǎn)變得更加明顯，其中:
[0009]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，用來評價(jià)病人體內(nèi)感興趣區(qū)域內(nèi)異常葡萄糖攝取的組織的系統(tǒng)；
[0010]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的用于PET掃描中識別患病組織的系統(tǒng)；
[0011]圖3為示出了識別胸部胸膜中原發(fā)性肺癌的三種方法的受試者工作特征(ROC)曲線的圖；
[0012]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面辨別病人感興趣區(qū)域內(nèi)的患病組織與健康組織的一種方法；
[0013]圖5為示出了能夠?qū)崿F(xiàn)圖1-4中所公開系統(tǒng)和方法例子的硬件元件示例系統(tǒng)的示意框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]一個(gè)廣泛使用的用于腫瘤和非腫瘤疾病分類的SUV閾值被認(rèn)為是2.5。然而，已經(jīng)提出，用于惡性疾病指定的不同闕值基于涉及的位置，使得普遍使用的值2.5可以與特異性上的整體減少相關(guān)聯(lián)。為了在患有可疑惡性疾病的個(gè)體的評價(jià)方面進(jìn)一步復(fù)雜化SUV的使用，個(gè)體之間以及個(gè)體內(nèi)的SUV上的變異可以在同一個(gè)成像裝置上發(fā)生。使用不同的裝置在同一個(gè)病人身上進(jìn)行一系列的檢查，進(jìn)一步增加了不一致性并且降低了個(gè)體檢查的整體準(zhǔn)確性。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了正電子發(fā)射斷層攝影(PET)圖像的病人特異性分析系統(tǒng)和方法。具體地，發(fā)明人已經(jīng)確定，肝臟中葡萄糖攝取的穩(wěn)定性能夠用來給體內(nèi)任意位置處所測得的標(biāo)準(zhǔn)攝取值(SUV)提供病人特異性校正。應(yīng)當(dāng)理解的是，既然所測得的SUV主要相對于區(qū)分患病組織(如，癌性)和健康組織的一個(gè)以上相關(guān)判定閾值是有用的，因此它通常是功能等同的，那么要么校正值應(yīng)用到所測得的SUV，要么校正系數(shù)的倒數(shù)應(yīng)用到判定閾值。
[0016]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，用來評價(jià)病人體內(nèi)感興趣區(qū)域內(nèi)異常葡萄糖攝取的組織的系統(tǒng)10。系統(tǒng)10包括正電子發(fā)射斷層攝影(PET)掃描器12，該掃描器被配置用來獲得一組PET圖像(至少一個(gè))，該P(yáng)ET圖像包括對病人感興趣的區(qū)域以及其至少部分的肝臟。在一種實(shí)施方式中，PET掃描器為正電子發(fā)射斷層攝影/計(jì)算機(jī)斷層掃描(PET-CT)掃描器，該掃描器被配置用來提供感興趣區(qū)域和肝臟的PET及CT數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)攝取值(SUV)計(jì)算器14被配置用來從該組PET圖像(至少一個(gè))計(jì)算表示感興趣區(qū)域的第一組SUV(至少一個(gè))以及表示肝臟的第二組SUV(至少一個(gè))。
[0017]標(biāo)準(zhǔn)化元件16被配置用來計(jì)算作為第二組SUV函數(shù)的校正值，并且被配置將該校正值應(yīng)用到所選擇的一個(gè)判定閾值，該判定閾值與感興趣的區(qū)域以及第一組SUV相關(guān)。在一種實(shí)施方式中，標(biāo)準(zhǔn)化元件被配置用來計(jì)算比率，該比率包括表示第二組SUV的值以及患者群體的平均肝臟SUV。在一種實(shí)施方式中，患者群體的平均值在1.5到3之間的范圍內(nèi)，而在一種實(shí)施方式中，可以使用基本上等于2.0的值。可以理解的是，除了該比率之外的函數(shù)能夠用來計(jì)算校正系數(shù)以及該比率上的變化。例如，校正值能夠被計(jì)算為所述比率與一個(gè)比例因子的乘積以及/或者所述比率與偏移值的和。
[0018]發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)肝臟組織，尤其是肝實(shí)質(zhì)，隨著時(shí)間具有相對穩(wěn)定的葡萄糖攝取，允許用其來標(biāo)準(zhǔn)化所測得的SUV以說明病人生理機(jī)能之間的差異。在一種實(shí)施方式中，為了校正值，肝實(shí)質(zhì)內(nèi)多個(gè)區(qū)域中每一個(gè)的SUV以及橫跨該多個(gè)區(qū)域的平均值被計(jì)算以提供表示肝臟的SUV。在一種實(shí)施方式中，用來確定平均肝臟SUV的患者群體是，可獲得其肝臟的測得SUV的所有患者的適當(dāng)子集，該適當(dāng)子集根據(jù)患者的至少一個(gè)生物統(tǒng)計(jì)參數(shù)進(jìn)行選擇。例如，群體的平均肝臟SUV能夠針對具有共同性別、年齡組或者病人具體病癥中的一個(gè)以上的病人進(jìn)行測量。
[0019]一旦校正值已經(jīng)被計(jì)算，其被提供給診斷元件18，該診斷元件18被配置用來將第一組SUV與和感興趣區(qū)域關(guān)聯(lián)的判定閾值相比以確定感興趣區(qū)域內(nèi)的葡萄糖攝取是否異常。在一種實(shí)施方式中，判定閾值的選擇是基于先前獲得的體內(nèi)特定位置和組織類型的數(shù)據(jù)。在另一種實(shí)施方式中，診斷元件18將與感興趣區(qū)域相關(guān)的判定閾值計(jì)算成已由先前計(jì)算出的校正系數(shù)進(jìn)行校正的先前測得的SUV的函數(shù)。通常，這樣做可以用來跟蹤疾病發(fā)展或者治療功效。顯示器20被配置用來向使用者顯示感興趣區(qū)域內(nèi)的葡萄糖攝取是否異常的判定。
[0020]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的用于PET掃描中識別患病組織的系統(tǒng)50?？梢岳斫獾氖?，PET掃描往往在臨床位置進(jìn)行并且以電子方式提供到另一位置，在該位置，專家使用者，例如醫(yī)生、技師或者類似的人，能夠查看結(jié)果，并且如果需要的話，將任何異常報(bào)告回給臨床醫(yī)生。因此，在圖示的實(shí)施方式中，系統(tǒng)50能夠在多個(gè)位置分布，包括與臨床環(huán)境相關(guān)的第一位置、與使用者相關(guān)的第二位置以及服務(wù)器80(所述服務(wù)器可以是物理服務(wù)器或者虛擬服務(wù)器)?？梢岳斫獾氖?，服務(wù)器80可以位于第一位置，第二位置，第三位置(未示出)或者在不同的位置的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上分布。
[0021]圖示的系統(tǒng)50包括，位于第一位置的正電子發(fā)射斷層攝影/計(jì)算機(jī)斷層掃描(PET-CT)掃描器62，該掃描器被配置生成PET-CT掃描，該掃描提供由顯示為解剖學(xué)數(shù)據(jù)的葡萄糖利用數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)能夠被傳送到位于第二位置的客戶端設(shè)備72。在圖示的實(shí)施方式中，客戶端設(shè)備72是一個(gè)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)，其具有用來從使用者接受數(shù)據(jù)的本地用戶接口(UI)程序74，但應(yīng)當(dāng)理解的是客戶端可以是作為在服務(wù)器80服務(wù)的運(yùn)行接口軟件的工作站。本地用戶接口74指示使用者提供表示PET掃描中感興趣區(qū)域的第一組SUV，以及取自肝實(shí)質(zhì)健康區(qū)域的第二組SUV。在圖示的實(shí)施方式中，第二組SUV具有取自肝實(shí)質(zhì)內(nèi)不同位置的三個(gè)值，因?yàn)橐呀?jīng)確定肝臟內(nèi)的葡萄糖攝取從注射后的55分鐘到注射后的110分鐘基本上是穩(wěn)定的。一旦這些值被輸入，它們經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口 76提供給服務(wù)器。
[0022]服務(wù)器80可以是任何包括機(jī)器可執(zhí)行指令物理服務(wù)器或者虛擬服務(wù)器，所述機(jī)器可執(zhí)行指令存儲在一個(gè)或多個(gè)非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上并且由一個(gè)以上相關(guān)處理器執(zhí)行。服務(wù)器80包括客戶端接口 82，該接口被配置用來接收來自客戶端設(shè)備72的第一組SUV和表示肝臟的第二組SUV。標(biāo)準(zhǔn)化元件84被配置用來計(jì)算作為第二組SUV函數(shù)的校正值，并且被配置將該校正值應(yīng)用到所選擇的一個(gè)判定閾值，該判定閾值與感興趣的區(qū)域以及第一組SUV相關(guān)。在圖示的實(shí)施方式中，校正值的計(jì)算方法是，取第二組SUV的算術(shù)平均數(shù)并且計(jì)算患者群體平均值，例如平均數(shù)或中位數(shù)，與計(jì)算出的平均數(shù)之比率。接著第一組SUV中的每一個(gè)與校正值相乘以提供針對病人獨(dú)特的葡萄糖利用進(jìn)行了校正的SUV。
[0023]在替代實(shí)施例中，校正值能夠替代地被應(yīng)用至將被與第一組SUV相比的判定閾值。在這個(gè)例子中，校正值的替代計(jì)算方法是，取第二組SUV的算術(shù)平均數(shù)并且計(jì)算患者群體平均值，例如平均數(shù)或中位數(shù)，與計(jì)算出的平均數(shù)之比率，并且將校正值乘以所有的闕值?？梢岳斫獾氖?，這種方法在患病組織的初始識別中最容易被使用，反之，對于SUV的直接調(diào)整能夠在比較不同時(shí)間的結(jié)果中，例如，在確定對于患病組織的治療的反應(yīng)中使用。
[0024]診斷元件86被配置用來將第一組SUV與和感興趣區(qū)域相關(guān)的判定閾值相比以確定感興趣區(qū)域內(nèi)的葡萄糖攝取是否異常。判定閾值可以是覆蓋了患者群體的針對給定組織類型的確定闕值，并且每種類型的組織可以具有多個(gè)判定閾值。例如，4.0或更大的值表明縱隔惡性腫瘤，而小于或等于3.1的值表明非惡性組織，而3.1和4.0之間的值表明邊緣分類。對于軟組織淋巴結(jié)，2.5或更大的值表明惡性腫瘤，而小于或等于2.05的值表明非惡性組織，而2.05和2.5之間的值表明邊緣分類。在圖示的例子中，更復(fù)雜的決策標(biāo)準(zhǔn)可以根據(jù)本文教導(dǎo)的標(biāo)準(zhǔn)化原理進(jìn)行使用。例如，對于肝實(shí)質(zhì)組織，如果SUV大于或等于4.0并且感興趣區(qū)域內(nèi)SUV的比率至少兩倍于被確定為正常組織的SUV的比率，則能夠認(rèn)為發(fā)現(xiàn)了惡性腫瘤，如果SUV小于或等于3.15并且SUV與正常肝臟組織的SUV的比率小于或等于1.64則歸類為正常，否則考慮歸類為邊緣。
[0025]進(jìn)一步地，可以理解的是，判定閾值能夠基于同一個(gè)病人的先前測量值，例如，跟蹤疾病發(fā)展或者治療功效。在該種實(shí)施方式中，判定閾值能夠作為先前校正的來自感興趣區(qū)域的SUV的函數(shù)被計(jì)算。例如，歐洲癌癥研究和治療組織(EORTC)的標(biāo)準(zhǔn)以及實(shí)體腫瘤PET療效標(biāo)準(zhǔn)(PERCIST)的標(biāo)準(zhǔn)都可以利用被計(jì)算成與先前測量值的百分比偏差的判定閾值，并且這些標(biāo)準(zhǔn)適于使用圖示系統(tǒng)的校正SUV。應(yīng)當(dāng)注意的是，在圖示的系統(tǒng)中使用的校正值，提取自肝臟PET，該肝臟PET與測得的SUV同時(shí)獲取，因此不僅對于病人之間的差異進(jìn)行校正，而且也對于指定病人不同時(shí)間的葡萄糖使用上的差異以及不同成像平臺上的差異進(jìn)行校正。一旦作出判斷，客戶端接口 82向由使用者查看的客戶端設(shè)備72提供感興趣區(qū)域內(nèi)的葡萄糖攝取是否異常的判斷。
[0026]圖3為示出了識別胸部胸膜中原發(fā)性肺癌的三種方法的受試者工作特征(ROC)曲線92-94的圖90。在圖示的實(shí)施方式中，對于兩種使用SUV方法，SUV大于或等于3.0表明癌癥。垂直軸96表示靈敏度，即，準(zhǔn)確的陽性結(jié)果率，而橫軸98表示假陽性率，I和方法特異性之間有效的差異。三種ROC曲線92-94包括第一 ROC曲線92、第二 ROC曲線93和第三ROC曲線94，所述第一ROC曲線92表示隨機(jī)推測方法并且在文中被稱為“無歧視線”，所述第二ROC曲線93表示使用未校正的SUV和上文指定的判定閾值，而所述第三ROC曲線94表示使用如先前圖1和2討論所進(jìn)行校正的SUV和上文指定的判定閾值?？梢岳斫獾氖?，第二 ROC曲線93完全低于無歧視線，因此是一貫較差而不是偶然的，第二ROC曲線下的面積為0.0912。相反，使用校正SUV的第三ROC曲線94，顯著更好而不是偶然的，曲線下的面積為0.7458。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)分類準(zhǔn)確性上的顯著增加。
[0027]針對上文所描述的結(jié)構(gòu)和功能特征，一種按照本發(fā)明各個(gè)方面的方法將參照圖4進(jìn)行更好的理解。盡管，為了簡單解釋的目的，圖4的方法被顯示為且描述成串行執(zhí)行，但是應(yīng)當(dāng)理解和認(rèn)識到，本發(fā)明不受圖示順序的限制，因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明，一些方面可以以不同的順序并且/或者與來自文中所示出和描述的其他方面同時(shí)發(fā)生。此外，可以不要求以所有示出的特征來實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的一種方法。
[0028]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面辨別病人感興趣區(qū)域內(nèi)的患病組織與健康組織的一種方法110。在步驟112，感興趣區(qū)域的一個(gè)以上PET圖像被獲得，并且從感興趣的區(qū)域提取至少一個(gè)測得的SUV。在步驟114，病人肝臟的PET圖像被獲得，并且從肝臟的選定部分提取至少一個(gè)肝臟SUV。例如，人工或自動系統(tǒng)能夠定位肝臟內(nèi)(例如，肝實(shí)質(zhì)內(nèi))健康組織的一個(gè)以上的區(qū)域，從該區(qū)域能夠提取肝臟SUV。在步驟116，可計(jì)算出作為至少一個(gè)肝臟SUV的函數(shù)的校正系數(shù)。在一種實(shí)施方式中，校正系數(shù)能夠表示從至少一個(gè)肝臟SUV確定的代表值(例如的平均值)與群體肝臟SUV的比率，所述群體肝臟SUV表示患者群體的平均SUV或其他代表SUV?？梢岳斫獾氖?，通過術(shù)語“平均值”，能夠使用任何集中趨勢的方法，包括，例如，算術(shù)平均值，幾何平均數(shù)，中位數(shù)和眾數(shù)。群體SUV可以從普通群體得出，也可以從普通群體的具有一個(gè)以上共同的患者特征(諸如年齡、性別、身高、體重或者病史)的子集得到。
[0029]在步驟118，校正系數(shù)被應(yīng)用到與感興趣區(qū)域相關(guān)的測得SUV組和判定閾值組中的一組或者全部兩組。在多個(gè)SUV被測量來表示感興趣區(qū)域的情況下，能夠在代表值(諸如平均值(例如，平均數(shù)、中位數(shù)和眾數(shù)))計(jì)算之前將校正系數(shù)應(yīng)用到它們中的每一個(gè)，或者取決于代表值的性質(zhì)，將校正系數(shù)應(yīng)用到代表值本身?？梢赃M(jìn)一步地理解，不同類型的組織，葡萄糖的吸收速率不同，因此病人身體不同部分的感興趣的區(qū)域能夠具有不同的判定閾值。進(jìn)一步地，可以理解的是指定的感興趣的區(qū)域能夠具有表示“健康”或“患病”兩個(gè)判決的單個(gè)判定閾值，或者具有表示組織患病不同概率的多個(gè)判定閾值。在多個(gè)判定閾值被使用的情況下，校正系數(shù)被應(yīng)用到它們中的每一個(gè)。在步驟120，接著將測得的SUV組與一個(gè)以上判定閾值比較，以確定感興趣區(qū)域中的組織是否患病。
[0030]發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，校正值能夠跨平臺和病人地標(biāo)準(zhǔn)化PET讀數(shù)，允許它們之間的SUV與臨床設(shè)定的闕值進(jìn)行有意義的比較。因此，疾病診斷和治療檢測的準(zhǔn)確性能夠顯著提高，并且相關(guān)的成本下降，結(jié)果得到改善。
[0031]圖5為示出了能夠?qū)崿F(xiàn)圖1-4中所公開系統(tǒng)和方法例子的硬件元件示例系統(tǒng)200的示意框圖。該系統(tǒng)200能夠包括各種系統(tǒng)和子系統(tǒng)。該系統(tǒng)200能夠是個(gè)人計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、工作站、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、設(shè)備、專用集成電路(ASIC)、服務(wù)器、刀片服務(wù)器中心、服務(wù)器場等。
[0032]系統(tǒng)200能夠包括系統(tǒng)總線202、處理單元204、系統(tǒng)存儲器206、存儲裝置208和210、通信接口212(例如，網(wǎng)絡(luò)接口)、通信鏈路214、顯示器216(例如，視頻屏幕)和輸入裝置218(例如，鍵盤和/或鼠標(biāo))。系統(tǒng)總線202能夠與處理單元204和系統(tǒng)存儲器206通信。附加的存儲裝置208和210(諸如硬盤驅(qū)動器、服務(wù)器、單機(jī)數(shù)據(jù)庫或者其他非易失性存儲器)也能夠與系統(tǒng)總線202通信。系統(tǒng)總線202互連處理單元204、存儲裝置206-210、通信接口 212、顯示器216和輸入裝置218。在一些例子中，系統(tǒng)總線202也互連另外的端口(未示出)，例如通用串行總線(USB)端口。
[0033]處理單元204可以是計(jì)算裝置并且可以包括專用集成電路(ASIC)。處理單元204執(zhí)行一組指令以實(shí)現(xiàn)文中公開例子的操作。處理單元能夠包括處理芯。
[0034]附加的存儲裝置206、208和210能夠存儲數(shù)據(jù)、程序、指令、文本或者編譯形式的數(shù)據(jù)庫查詢，以及操作計(jì)算機(jī)所需要的任何其他信息。存儲裝置206、208和210能夠被實(shí)現(xiàn)為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(集成的或者可移動的)，諸如存儲卡，磁盤驅(qū)動器，光盤(CD)或者可通過網(wǎng)絡(luò)訪問的服務(wù)器。在某些例子中，存儲裝置206、208和210能夠包括文本，圖像，視頻和/或音頻、以人類可理解的格式存在的可用的部分。
[0035]另外地或者可替代地，系統(tǒng)200能夠通過與系統(tǒng)總線202和通信鏈路214通信的通信接口 212訪問外部數(shù)據(jù)源或者查詢源。
[0036]操作中，利用根據(jù)本發(fā)明的對SUV的病人特異性校正，系統(tǒng)200可以實(shí)現(xiàn)醫(yī)療成像與分析系統(tǒng)一個(gè)以上的功能。根據(jù)某些例子，用來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制126的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行邏輯駐存在系統(tǒng)存儲器206和存儲裝置208與210中的一個(gè)以上。處理單元204執(zhí)行一個(gè)以上來源于系統(tǒng)存儲器206和存儲裝置208與210的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。文中所使用的術(shù)語“計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)”指參與給處理單元204提供指令用來執(zhí)行的介質(zhì)，并且能夠包括可操作連接到處理單元204的單個(gè)介質(zhì)或多個(gè)非臨時(shí)性介質(zhì)。
[0037]本發(fā)明已經(jīng)說明性地公開。因此，整個(gè)發(fā)明中所使用的術(shù)語應(yīng)當(dāng)以示例的方式而不是以限制的方式進(jìn)行閱讀理解。盡管精通本領(lǐng)域的技術(shù)人員會對本發(fā)明進(jìn)行小的修改，應(yīng)當(dāng)理解，合理落入到由本發(fā)明所貢獻(xiàn)的技術(shù)進(jìn)步的范圍內(nèi)的所有那些發(fā)明，也限制在本專利的保護(hù)范圍內(nèi)，并且本專利的保護(hù)范圍除了所附權(quán)利要求書以及它們的等同技術(shù)方案所聚焦的，不應(yīng)受到限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用來評價(jià)病人體內(nèi)感興趣區(qū)域內(nèi)異常葡萄糖攝取組織的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 正電子發(fā)射斷層攝影(PET)掃描器，所述掃描器被配置用來獲得一組包含至少一個(gè)PET圖像，所述至少一個(gè)PET圖像包括所述病人的感興趣區(qū)域以及至少部分肝臟； 標(biāo)準(zhǔn)攝取值(SUV)計(jì)算器，所述計(jì)算器被配置用來從所述一組包含至少一個(gè)PET圖像計(jì)算表示所述感興趣區(qū)域的第一組包含至少一個(gè)SUV以及表示所述肝臟的第二組包含至少一個(gè) SUV; 標(biāo)準(zhǔn)化元件，所述標(biāo)準(zhǔn)化元件被配置用來計(jì)算作為所述第二組包含至少一個(gè)SUV函數(shù)的校正值，并且被配置將所述校正值應(yīng)用到選定的一個(gè)判定閾值，所述判定閾值與所述感興趣區(qū)域以及所述第一組包含至少一個(gè)SUV相關(guān)； 診斷元件，所述診斷元件被配置用來將所述第一組SUV與所述和所述感興趣區(qū)域相關(guān)的判定閾值相比以判斷感興趣區(qū)域內(nèi)的葡萄糖攝取是否異常； 顯示器，所述顯示器被配置用來向使用者顯示感興趣區(qū)域內(nèi)的葡萄糖攝取是否異常的判斷。2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述標(biāo)準(zhǔn)化元件被配置用來計(jì)算比率，所述比率包括表示所述第二組包含至少一個(gè)SUV的值以及患者群體的平均肝臟SUV。3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中用來確定所述平均肝臟SUV的所述患者群體，是可獲得肝臟的測得SUV的所有患者的適當(dāng)子集，所述適當(dāng)子集根據(jù)所述患者的至少一個(gè)生物統(tǒng)計(jì)參數(shù)進(jìn)行選擇。4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述患者群體的平均值在1.5到3之間的范圍內(nèi)。5.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述標(biāo)準(zhǔn)化元件被配置用來將所述校正值計(jì)算為所述比率與一個(gè)比例因子的乘積。6.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述標(biāo)準(zhǔn)化元件被配置用來將所述校正值計(jì)算為所述比率與偏移值的和。7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述診斷元件將與感興趣區(qū)域相關(guān)的所述判定閾值計(jì)算成已由先前計(jì)算出的校正系數(shù)進(jìn)行校正的先前測得的SUV的函數(shù)。8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述診斷元件根據(jù)與所述感興趣區(qū)域相關(guān)的組織類型選擇與所述感興趣區(qū)域相關(guān)的所述判定閾值。9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中通過計(jì)算所述肝實(shí)質(zhì)內(nèi)多個(gè)區(qū)域中每一個(gè)的SUV，并算出跨所述多個(gè)區(qū)域計(jì)算得到的SUV的平均值以提供表示肝臟的SUV，所述標(biāo)準(zhǔn)化元件計(jì)算表示所述肝臟的所述第二組包含至少一個(gè)SUV。10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述PET掃描器為正電子發(fā)射斷層攝影/計(jì)算機(jī)斷層掃描(PET-CT)掃描器，所述掃描器被配置用來提供所述感興趣區(qū)域和所述肝臟的PET及CT數(shù)據(jù)。11.一種用來評價(jià)病人體內(nèi)感興趣區(qū)域內(nèi)異常葡萄糖攝取組織的方法，所述方法包括: 在相關(guān)的PET掃描器上執(zhí)行正電子發(fā)射斷層攝影(PET)以提供一組所述病人的感興趣區(qū)域以及其至少部分肝臟的包含至少一個(gè)PET圖像； 計(jì)算表示所述感興趣區(qū)域的第一組包含至少一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)攝取值(SUV)以及表示所述肝臟的第二組包含至少一個(gè)SUV; 計(jì)算作為所述第二組包含至少一個(gè)SUV函數(shù)的校正值； 將所述校正值應(yīng)用到所選擇的一個(gè)判定閾值，所述判定閾值與所述感興趣的區(qū)域以及所述第一組包含至少一個(gè)SUV相關(guān)；以及 將所述第一組SUV與所述和所述感興趣區(qū)域相關(guān)的判定閾值相比。12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中計(jì)算作為所述第二組包含至少一個(gè)SUV函數(shù)的校正值包括計(jì)算比率，所述比率包括表示所述第二組包含至少一個(gè)SUV的值以及患者群體的平均肝臟SUV。13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述和所述感興趣區(qū)域相關(guān)的判定閾值包括已由先前計(jì)算出的校正系數(shù)進(jìn)行校正的先前測得的SUV的函數(shù)。14.如權(quán)利要求11所述的方法，其中計(jì)算所述表示所述肝臟的第二組包含至少一個(gè)SUV包括: 在所述肝臟PET圖像中的所述肝實(shí)質(zhì)內(nèi)選擇多個(gè)區(qū)域； 計(jì)算所述多個(gè)區(qū)域中每一個(gè)的SUV;并且 計(jì)算跨所述多個(gè)區(qū)域數(shù)個(gè)所述計(jì)算出的SUV的平均值以提供表示所述肝臟的SUV。15.如權(quán)利要求11所述的方法，其中在相關(guān)的PET掃描器上執(zhí)行正電子發(fā)射斷層攝影(PET)掃描包括在相關(guān)的PET掃描器上執(zhí)行正電子發(fā)射斷層攝影/計(jì)算機(jī)斷層掃描(PET-CT)掃描以提供所述感興趣區(qū)域和所述肝臟的PET及CT數(shù)據(jù)。16.如權(quán)利要求11所述的方法，其中將所述第一組包含至少一個(gè)SUV與所述和所述感興趣區(qū)域相關(guān)的判定閾值相比包括，確定所述第一組包含至少一個(gè)SUV的平均值并且將所述平均值與所述判定閾值相比。17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中將所述校正值應(yīng)用到所選擇的一個(gè)判定閾值，所述判定閾值與所述感興趣的區(qū)域以及所述第一組包含至少一個(gè)SUV相關(guān)，包括，將所述校正值應(yīng)用到所述平均值。18.如權(quán)利要求16所述的方法，其中將所述校正值應(yīng)用到所選擇的一個(gè)判定閾值，所述判定閾值與所述感興趣的區(qū)域以及所述第一組包含至少一個(gè)SUV相關(guān)，包括，在確定所述第一組SUV的平均值之前，將所述校正值應(yīng)用到所述第一組SUV中的每一個(gè)。19.一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括一組可操作連接的非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，每個(gè)非臨時(shí)性介質(zhì)可操作地連接到至少一個(gè)相關(guān)的處理器并且存儲機(jī)器可執(zhí)行指令，所述指令由所述至少一個(gè)相關(guān)處理器執(zhí)行以評價(jià)病人體內(nèi)感興趣區(qū)域內(nèi)的異常葡萄糖攝取組織，所述機(jī)器可執(zhí)行指令包括: 客戶端接口，所述客戶端接口被配置用來接收表示所述感興趣區(qū)域的第一組包含至少一個(gè)SUV和來自所述肝實(shí)質(zhì)的第二組包含至少一個(gè)SUV; 標(biāo)準(zhǔn)化元件，所述標(biāo)準(zhǔn)化元件被配置用來計(jì)算作為所述第二組包含至少一個(gè)SUV函數(shù)的校正值，并且被配置將所述校正值應(yīng)用到選定的一個(gè)判定閾值，所述判定閾值與所述感興趣區(qū)域以及所述第一組包含至少一個(gè)SUV相關(guān)； 診斷元件，所述診斷元件被配置用來將所述第一組SUV與和所述感興趣區(qū)域相關(guān)的所述判定閾值相比以判斷感興趣區(qū)域內(nèi)的葡萄糖攝取是否異常； 其中所述客戶端接口被配置用來向相關(guān)客戶端設(shè)備提供所述感興趣區(qū)域內(nèi)的所述葡萄糖攝取是否異常的所述判斷。20.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述標(biāo)準(zhǔn)化元件被配置用來計(jì)算比率，所述比率包 括表示所述第二組包含至少一個(gè)SUV的值以及患者群體的平均肝臟SUV。
【文檔編號】G01T1/161GK105979872SQ201480064488
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2014年9月25日
【發(fā)明人】理查德·R·布萊克
【申請人】理查德·R·布萊克