[发明专利]新形成的脉管系统的可视化和量化

说明书

下文涉及医疗领域、医疗成像领域及相关领域。

新脉管系统的增生是已知的癌变肿瘤生长的指标。因此，对新脉管系统的密度进行精确的特征鉴定是癌瘤生长的度量，新脉管系统的空间映射能够映射出癌变肿瘤的扩展。有利地，可以配置很多成像模态，包括计算断层摄影(CT)、磁共振(MR)和其他模态来检测脉管系统，在一些配置中，通过血管内施予的血载造影剂辅助。有时将这些技术称为“血管造影术”，例如磁共振血管造影术。

尽管血管造影术是已知的，但是原已存在的脉管系统使得新脉管系统的特征鉴定复杂化。癌变肿瘤往往具有高脉管密度，更成熟的脉管系统的脉管直径往往比新脉管系统更大，这使得检测和测量新近形成的新脉管系统复杂了。周围的健康组织也包含大量可能使新脉管系统模糊不清的脉管系统。

一种方法是测量基线脉管浓度，并使用这一基线作为后续脉管测量的基准。不过，这种方法预先假定存在在大量脉管生长之前采集的早期基线测量结果，在晚期阶段对癌变肿瘤进行检测或成像时有时不是这种情况。

下文提供了能够克服上述和其他问题的新的改进的设备和方法。

根据一个公开的方面，公开了一种用于对新脉管系统成像的方法，所述方法包括：采集血管造影图像；基于血管直径过滤所述血管造影图像以将具有小血管直径的脉管系统识别为新脉管系统；以及显示所述血管造影图像以及所识别的新脉管系统。

根据另一公开的方面，公开了一种血管造影图像处理系统，包括：过滤模块，其被配置成基于血管直径过滤血管造影图像以识别具有小血管直径的新脉管系统；以及显示子系统，其被配置成显示所述血管造影图像以及所识别的新脉管系统。

根据另一公开的方面，公开了一种存储介质，其存储有可由数字处理器运行以执行血管造影图像处理方法的指令，所述方法包括基于血管直径过滤血管造影图像以识别具有小血管直径的新脉管系统，并计算所识别的新脉管系统的密度。

一个优点是更精确的新脉管系统成像和特征鉴定。

另一个优点是实现了新脉管系统与混淆的脉管系统或其他混淆特征的歧义消除。

另一个优点在于实现了使用在单一时间采集的血管造影图像而不是使用在扩展时间期间内采集的多个血管造影图像对血管生成进行时域变化监测。

在阅读并理解说明书之后，对于本领域技术人员而言，更多优点将是显而易见的。

图1图解示出了血管造影图像采集和处理系统。

图2示出了由图1的系统采集的血管造影图像。

图3、4和5示出了由图1的系统的过滤模块过滤的图2的血管造影图像。图3示出了使用标准偏差σ＝0.06cm的高斯核的二阶导数过滤的血管造影图像。图4示出了使用标准偏差σ＝0.03cm的高斯核的二阶导数过滤的血管造影图像。图5示出了使用标准偏差σ＝0.01cm的高斯核的二阶导数过滤的血管造影图像。

图6图解示出了不同小血管直径0.01cm、0.03cm和0.06cm的新脉管系统的密度的图解表示的显示。

图7图解示出了由图1的血管造影图像采集和处理系统适当执行的方法。

参考图1，血管造影系统包括由CT控制器12控制以执行血管造影序列14的计算断层摄影(CT)扫描器10。在图示的实施例中，CT扫描器10是Brilliance CT扫描器(可以从荷兰Eindhoven的Koninklijke Philips Electronics N.V.获得)，但是也可以使用其他CT扫描器。此外，可以使用能够采集血管造影图像的其他成像模态的扫描器或装置，例如磁共振(MR)扫描器、配置成执行单光子发射计算断层摄影(SPECT)的伽马照相机、正电子发射断层摄影(PET)扫描器、荧光透射镜等。任选地，作为血管造影序列14的一部分，为受检者(通常，可以是人或动物受检者)施予脉管造影剂16，以便在采集的成像数据中增强脉管对比度。例如，可以在成像数据采集之前以适当的时间间隔在血管内施予血管内造影剂团。

CT扫描器10受到CT控制器12控制，执行血管造影序列14，产生CT图像数据，CT图像数据被适当缓存或存储在CT扫描器数据存储器18中并被重建模块20适当重建以产生血管造影图像。对于CT成像数据的图示范例，重建模块20能够适当采用过滤反向投影、迭代反向投影/正向投影或另一种适当的重建技术。更一般地，重建模块采用适于采集血管造影成像数据中采用的成像模态的重建技术。例如，如果使用MR扫描器采集血管造影数据，那么重建模块适当采用基于傅里叶变换的重建或另一种与MR兼容的重建算法。