[发明专利]确定和显示到达患者大脑目标区域的入口通道的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于确定和显示到达患者大脑目标区域的入口通道的计算机实现的方法、相应的计算机程序、存储了计算机程序的数据载体、以及实施该方法的成像装置。 

背景技术

在计划和实施不论是神经外科的介入如脑手术和脑组织移除，还是治疗上的射线照射，都要求最大的精度。一方面应该将病变的检查结果如肿瘤、癫痫灶从周围健康的脑组织中尽可能完全地移除或者进行全面地照射。另一方面必须尽可能好地保护周围重要的功能性脑区域。到达大脑区域的入口一般表示从大脑外部到达病变的检查结果的路径。在实践中通常有位于一个通道中的到达其中有病变的检查结果的大脑区域的多个入口，这样的大脑区域以下称为目标区域。本发明涉及的是确定和显示这样的到达目标区域的入口通道，使得在必要时通过医生的经验和/或帮助可以选择合适的入口。很清楚，只有借助于电子图像拍摄和分析方法及设备，即通常通过计算机辅助措施才能实现入口通道的确定。 

在此产生下列设问，以下分别详尽讨论。 

首先是进行精确地界定带有病变的检查结果的目标区域。正电子发射断层造影(Positronen-Emissions-Tomographie，简称PET)是一种显示脑肿瘤的大小和边界的非常精确的方法，因为例如是通过肿瘤所引起的生化改变来确定的。根据所使用的放射性药物，该方法仅提供很少的解剖学上的信息，例如大脑内部肿瘤的轴向位置或与周围解剖结构的关系。对癫痫患者来说PET同样是可以用来识别病灶的方法。在此利用在所涉及的目标区域中的糖代谢或特定的神经活动的改变。 

为了获得对到达目标区域的入口通道来说是必须的患者的内部解剖结构，可以使用磁共振断层造影(简称MRT)，如在专利文献DE10358012A1中所公 开的。MRT虽然可以相对健康组织来界定肿瘤，但是不能估计其生化活性。 

此外，安全识别重要的功能性脑区域是必要的。在此既可以是皮层的功能区域也可以是重要的神经束。 

类似于地图，不同的脑区域映射不同的功能。通常，可以根据解剖学标记借助于磁共振断层造影形式的结构成像来可靠地识别这些区域。在下列情况下会出现问题：在标准改变的情况下以及主要在这样的患者情况下，即由于肿瘤、畸形或其它病症和/或疾病后果使功能性脑区域发生移位，并且不能再被唯一地识别。甚至可能出现特定的区域例如语言中枢移位到另一半脑中。借助功能磁共振成像(简称fMRI)可以通过刺激检查来识别这些具有重要功能的脑区域并与解剖结构相对应。有时对于语言中枢的病灶还必须在手术时唤醒患者，以可靠地识别该重要功能区域。如果不能进行fMRI，也可以通过扩散加权MRT成像或扩散张量成像以及对数据的适当后处理来获得神经束延伸及其空间方向。 

所有这些计算机支持的方法都可由神经外科医生或者肿瘤学家/放射临床医生用来计划和实施手术或照射。因为提到的技术没有一种能回答所有的问题，所以必须先后实施前面提到的方法。DE 102005041381A1中公开了一种组合的方法。该方法要求高的逻辑开销和时间开销并带来不能忽视的配准错误的危险，主要是在用提供很少解剖结构细节的物质来实施PET方法时。缺点尤其是，该方法要在时间上先后在分开的设备上进行。这对患者来说意味着巨大的负担、更高的时间开销和主要是潜在的不精确的危险，例如，在后续进行的图像互相配准中。因为是用不同的设备，所以患者在两次拍摄之间不可避免地会运动。在前面提到的方法中，在拍摄正电子发射数据以及磁共振数据时，借助激光在空间上分开的参考系中确定头部的位置。 

在产生融合图像之前将两个成像方法的数据分别分开地准备(另外还有再现)、接着配准并有时也进行几何上的误差校正。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是，改善这种组合的方法和用于实施该方法的成像设备，使得可以避免前面提到的缺点，特别是不需要对数据进行配准。 

上述技术问题是通过一种确定和显示到达患者大脑目标区域的入口通道的计算机实现方法、相应的计算机程序产品、存储了计算机程序产品或者说计算机程序的数据载体、以及实施该方法的成像装置来解决的。 

本发明的用于确定和显示到达患者大脑目标区域的入口通道的计算机实现的方法包括以下由控制和分析系统控制的步骤： 

a)借助正电子发射断层造影产生大脑的第一影像； 

b)借助电子图像处理来相对于其周围甄别目标区域； 

c)借助磁共振断层造影在采集至少一个解剖结构的情况下产生大脑的第二影像；