[发明专利]用于评估医学图像的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及解读和处理医学图像的领域，且特别地公开了用于解读在诸如正电子发射断层造影术(PET)图像或单光子发射计算机断层扫描图像(SPECT)的图像中出现的标记，以用于检测异常现象。

背景技术

在说明书中对背景技术的任何论述不应当被认为此类技术是被广泛了解或形成本领域公知常识的一部分。

利用诸如PET或SPECT成像的成像在体外诊断疾病是一个重要工作。特别是对于诸如老年痴呆症(AD)这样的神经变性疾病的情况。对适当影像的解读对于提高对疾病治疗的了解和鉴别方面是重要的。

现有技术包括许多用于获得并分析PET和其他成像模式的系统。例如，Liljat等在PCT公开WO2008/093057中公开了一种这样的在调查AD中用于分析PET和其他影像的系统。Chen Kewei等在美国专利申请公开号.2006/074290中公开了另一系统。在所有这种系统中，理想的是能够快速地提供关于影像状态的诊断信息。

β-淀粉样蛋白(Aβ)斑块是在老年痴呆症(AD)的病理特征中最普遍的，这种斑块可能在痴呆被诊断出来之前的许多年前就出现了。功能显像剂的近期发展使其可以评估在活体中的淀粉样蛋白沉积。一种有前景的已知的放射性示踪剂是B-型匹兹堡复合物(¹¹C-PiB)，这种物质可以以高亲和性和高特异性与Aβ淀粉样蛋白结合在一起。已经显示出AD患者比正常对照趋向于在皮质区域具有更高的PiB。其他重要的淀粉样蛋白成像化合物正在被发展(诸如Florbetapir)，并且也可以在本发明中使用。

评估PiB在皮质区域中用不同组织类型(灰质、白质和CSF)的摄取可以便于诊断和监控痴呆。然而，由于PET图像的低分辨率及缺少结构信息，现在的方法通常依赖并行的MRI图像来确定组织区域。进一步地，标记的结合模式往往与潜在的组织结构无关并且可能是高度可变的。诸如那些在Lilja等中公开的一般过程包括在MRI图像上同时的组织分割(segmentation)以及用于每个主体的MRI与PET图像之间的多模配准(multi-modular registration)。

虽然此类估计相对精确，但是由于临床情况及因为各种原因(如，幽闭恐怖症、金属植入，等)而缺少MRI扫描，因此独立于MRI的评估方法是理想的。

发明内容

本发明的目的是提供在诸如PET或SPECT图像的医学图像中的标记摄取的评估的一个改进形式。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于在个别候选PET扫描中确定PET标记的摄取程度的方法，该方法包括以下步骤：(a)计算一系列具代表性的匹配控制的PET和MRI模板以用于个体的一系列控制的样本扫描；(b)从匹配的模板计算一系列的大脑表面；(c)采用候选模板对准个别候选PET扫描；(d)采用候选PET图像对准所述一系列的大脑表面；(e)基于候选PET值与相应控制的PET扫描之间的相似度测量来为每个表面位置选择预先确定的(M个)最佳候选模板；(f)利用相应的MRI组织映射图和候选PET和PET模板之间的相似度测量，针对每个表面位置计算M个权重；(g)利用所述M个权重来将相应的M个模板组织指标相结合以估计平均大脑表面指标的每个位置的候选PET的摄取。

该方法优选地还包括以下步骤：(h)结合平均大脑表面与候选PET扫描数据来创建用于显示的结合的平均大脑表面。在一些实施方式中，步骤(c)可以包括在采用所述一系列候选模板对准候选PET图像中利用候选CT或X-射线扫描数据。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于在个别候选成像标记扫描中确定成像标记的摄取程度的方法，该方法包括以下步骤：(a)计算一系列具代表性的匹配控制的成像标记扫描和组织标记模板以用于个体的一系列控制的样本扫描；(b)根据匹配的模板计算一系列的体内划定表面；(c)采用候选模板对准个别候选成像标记扫描；(d)采用所述一系列的体内划定表面对准所述个别候选成像标记扫描；(e)基于候选成像标记值与相应的控制的成像标记扫描之间的相似度测量来为每个表面位置选择预先确定的(M个)最佳候选模板；(f)利用相应的组织标记映射图和相似度测量，针对每个表面位置计算M个权重；(g)利用所述M个权重来将来自相应的组织模板的相应的M个模板组织指标结合至平均大脑表面指标中。