[发明专利]确定坏死组织的方法、图像处理装置和系统以及程序产品

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定检查对象的定义的组织区域内、特别是肿瘤内的坏死组织部分的方法、图像处理装置及计算机断层造影系统。此外，本发明还涉及一种包括用于确定检查对象的定义的组织区域内、特别是肿瘤内的坏死组织部分的程序代码段的计算机程序产品。

背景技术

在肿瘤疾病的治疗中重要的是，通过有规律的进程检查来监测治疗的结果，以便及时做出是否应该继续治疗或者改变治疗方案是否有意义的判断。但在评估治疗结果时除了确定肿瘤组织的大小之外，确定肿瘤体积的坏死组织部分也是重要的，因为肿瘤对于不同的治疗形式的反应是不同的，并且不是被迫改变其大小而是仅部分或全部地死亡，即坏死。

此外，对怀疑的病变的活组织检查存在的危险在于，活组织检查针仅采集到不适用于后续的检查的已死亡的组织、即坏死的组织。因此，关于肿瘤的活的或坏死的部分的几何位置的信息在进行活组织检查时也是有价值的，用以保证采集到活的组织。

一种迄今常见的能够确定肿瘤组织的坏死部分的方法是，在采用单源计算机断层造影仪情况下的造影剂检查。在这样的检查中要进行两次拍摄或两次扫描。两次拍摄中的第一拍摄是在没有造影剂的情况下拍摄负片，而至少一个第二拍摄是在给予造影剂(大多为碘)之后进行的。造影剂主要积聚在肿瘤内，其中坏死的组织不会吸收造影剂，因为其已死亡。常常在给予造影剂之后甚至在造影剂积聚在组织中的不同阶段进行多次拍摄，例如在动脉、静脉以及后静脉阶段，以便通过活组织的碘吸收特性来获得关于活组织的附加信息。

为了确定坏死的组织，可以对基于这些测量所获得的图像数据组求差。为此将两个图像数据组的相应图像点的值相减。以下根据图像点是三维图像数据还是二维图像数据将图像点理解为体素或像素。在本发明的范围内，将图像点的值通常相应地理解为强度值，如豪恩斯弗尔德(Hounsfield)值(单位为HU)，其是对X射线在该图像点上发生的衰减的度量。但该相减的方法要求将不同图像数据组中拍摄的组织片段或肿瘤组织准确地对准和匹配。由于在两次拍摄之间有一定的时间间隔，因此在此期间可能出现由于常常是软的组织结构而造成的患者移动和/或肿瘤组织变形。这些组织移动虽然大多可以通过非刚性的、即弹性的配准来平衡。但这样的方法要求很高的计算能力却可惜不能总是提供无暇的结果。因此该方法在诊疗实践中很少使用。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于，提出一种方法、一种图像处理装置、一种计算机断层造影系统和一种计算机程序产品，其在降低的数据处理开销中提供了改善的结果。

上述技术问题通过根据本发明的方法、图像处理装置、计算机断层造影系统来解决。

根据本发明的用于确定检查对象的定义的组织区域内的坏死组织部分的方法，基于包含检查对象的组织区域的高能量图像数据组和包含该检查对象的组织区域的低能量图像数据组执行。包含检查对象的组织区域的高能量图像数据组和包含该检查对象的组织区域的低能量图像数据组是在向检查对象给予造影剂之后，事先借助利用不同X射线能量进行的X射线测量拍摄的，或者例如通过公知的重建方法，特别是反投影方法由在这些测量中获得的投影数据组产生。

按照本发明，首先基于在第一步骤中获得的高能量图像数据组和低能量图像数据组得到虚拟的造影剂图像。例如在DE 10 2006 009 222B4中公开了由高能量图像数据组和低能量图像数据组确定虚拟造影剂图像以及虚拟负图像，因此是本领域技术人员公知的。因此，虚拟(纯)造影剂图像仅显示造影剂流过的定义的组织区域的组织，并由此在本发明的范围内例如可以显示定义的组织区域中的活的组织部分。

在下一个步骤中，在基于高能量图像数据组和/或低能量图像数据组的分割图像数据组中分割该定义的组织区域。通过分割可以确定包括坏死的和活的组织的定义的组织区域(例如肿瘤)的外边界。因此，分割显示首先使得能够确定定义的组织区域的整体体积。原则上分割图像数据组只能简单地由高能量图像数据组或由低能量图像数据组构成，即当高能量图像数据组或低能量图像数据组中的对比度允许时，对定义的组织区域的分割可以直接在高能量图像数据组或低能量图像数据组中进行。如以下还要叙述的那样，基于高能量图像数据组和低能量图像数据组附加地产生具有例如比高能量图像数据组更好的对比度并因而使对组织区域的分割更加容易的分割图像数据组通常是具有优势的。