[发明专利]用于血管分段的方法和装置

说明书

公开了一种用于血管分段的方法。该方法包括获取表示通过兴趣区域的轴向切片的多个图像，通过定义高强度图像和低强度图像之间的边界，在肌肉区域和皮下区域之间定义筋膜层，以及确定血管的界标。计算血管的界标与筋膜层之间的皮下路径和筋膜层与界标之间的肌内路径。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年1月19日提交的、109864号葡萄牙专利申请的优先权。

背景技术

正如美国癌症协会所定义的那样，乳腺癌是一种起源于乳腺组织的恶性肿瘤。据估计，在2016年，美国有超过23万例新的乳腺癌病例会对女性产生影响。这表示在女性中有大约29％的新癌症病例和15％的癌症死亡病例[1]。然而，世界各地的发病率却有所不同。一般来说，发达国家的乳腺癌发病率高于发展中国家。在后者，发展中国家中，乳腺癌是癌症死亡率的最常见原因，而在前者，发达国家中，它是癌症死亡率的第二大原因，仅次于肺癌。发达国家拥有更有效的早期诊断和治疗方法，从而使死亡率(25％)低于发展中国家的死亡率(37％)。

被诊断为乳腺癌的女性更有可能因害怕复发、身体形象破坏、性功能障碍和死亡率问题而遭受焦虑和抑郁的困扰[2]。乳房保守治疗方法已经显示出与乳房切除术相同的存活率[3]。然而，乳房切除术—移除胸部—仍然是一个高复发的过程，在一些机构中甚至有所增加[4-6]。这可能意味着一些病人认为切除整个乳房是一种更安全的方法来彻底消除肿瘤。乳房切除术后乳房重建的选择使这个想法更可行。重建方法允许外科医生重塑乳房形状，改善女性对自己的感觉，以及她们的乳房(单侧或双侧)切除后的形象。

根据患者的国家、地区和社会经济背景，乳房重建率有很大差异[7]。所谓的腹壁下动脉穿支(DIEP)皮瓣已成为最先进的自体组织乳房再造技术[8]。DIEP皮瓣是一种乳房重建类型，其中从下腹部移除血管、所谓的深DIEP，以及与之连接的皮肤和脂肪，并转移到胸部，以在乳房切除术后重建乳房，而不牺牲任何腹部肌肉。

医学成像在乳房重建技术中扮演了重要角色，因为显微外科手术开始需要进行诸如DIEP皮瓣这样的技术。这些DIEP皮瓣的生存能力与DIEP皮瓣中所包括的穿支血管(perforator)的几个特征有关[9]。术前成像允许临床医生根据临床医生提取的发现结果设计手术。

从专注于那些相关特征目标提取或甚至是深层下腹动脉(DIEA)穿支血管的分段的文献中没有了解到任何算法。

血管分段的例子包括WO 2014/162263号国际专利申请(飞利浦)，其使用了注入造影剂后获得的血管结构的一系列时序血管造影2D图像。数据处理单元配置为针对沿着时序的多个已确定像素的胆碱(ach)，确定与造影剂的注入相关的预定特征的到达时间指数，以及基于到达时间指数针对多个已确定像素的每一个计算所谓的连通性指数(connectivityindex)。数据处理单元由多个已确定像素生成血管结构的分段数据。分段数据是基于像素的连通性指数。

美国专利8,768,436(日立医疗)教导了一种处理冠状动脉区域和心肌区域的X射线CT图像的方法。这使得心肌区域的梗塞或收缩效应能够可视地识别。

这些专利文献都没有教导适于DIEP的血管分段的方法，特别是用于乳房再造技术中。

血管分段算法通常遵循用于不同类型血管的共同原则和假设。Lesage等人对关于三维(3D)血管分段的主要方法进行了详细的描述。

发明内容

本文档公开了一种用于使用多个图像进行血管分段的方法。该方法包括：获取表示通过兴趣区域的轴向切片的多个图像，如腹部，并通过定义多个图像中的高强度区域和低强度区域之间的边界在肌肉区域和皮下区域之间定义筋膜层。该方法进一步包括确定血管的第一界标，接着计算血管的界标和筋膜层之间的皮下路径，以及然后计算筋膜层和第二界标之间的肌内路径。