[发明专利]消除医学图像中由生理功能引起的运动影响

说明书

描述了一种超声成像方法，其用于从图像的序列中的图像数据中消除诸如呼吸运动的生理运动的影响，所述图像的序列中的图像数据要用于量化分析，例如时间‑强度曲线计算。循环中的图像中的明亮反射物被识别并且所述明亮反射物的变化被用于识别运动的周期，所述明亮反射物反映运动影响，例如，图像与图像之间的亮度或位置的周期性变化。

相关申请的交叉引用

本申请主张享有2013年1月17日提交的美国临时申请序列号61/753898的优先权，在此通过引用将其并入。

技术领域

本申请涉及一种超声诊断成像系统，并且具体而言，涉及使用超声诊断成像系统来评价肿瘤的治疗性处置的进展。

背景技术

国际专利公布WO 2006/090309(Bruce等人)描述了一种用于通过使用超声造影剂来检测肝脏中的病变的超声成像技术。一团造影剂被引入身体并且检测所述造影剂到达肝脏的时间。当一团造影剂行进通过身体的血管并且开始在身体中的特定器官或位置处出现时，图像中对比度的建立被称为造影剂的“洗入”。当造影剂的灌注在身体中的所述位置处到达平台并且然后其通过血流被从所述位置带走而下降，所述下降被称为造影剂的“洗出”。在前面提到的专利发表中，发明人利用了以下事实：到达肝脏的血流来自两个来源，即，肝动脉和门静脉。由于在血流的第一动脉相期间，血流将首先灌注HCC和转移的肝脏病变，发明人通过检测在血流的动脉相和随后的门相期间造影剂到达肝脏的时间来识别这样的病变。造影剂到肝脏的早期洗入的区可以是病变的症状。

一旦病变或转移通过该方法或其他方法而被识别出，则通常由医师开具处置方案。例如，治疗可以涉及高温/低温、细胞毒性化疗、或抗血管生成剂。治疗通常不是在单个疗程中执行的，而是在跨越数周或数月的时段的若干疗程中执行的。在每个治疗疗程中，医师通常期望评价治疗的进展以确定其对病人的有效性。例如，可以诊断性地对病变或转移进行成像以察看其是否正在收缩。但是经常是，处置的进展缓慢并且从前面的疗程以来仅在病变或转移中发生了小的变化。在这样的情况下，期望通过测量肿瘤的某些特性来定量地评价治疗的进展。一种这样的措施是肿瘤血管生成的退化(regression)。由于病变或转移随着其细胞的坏死而收缩，因而发展出的用于滋养病变的微血管将为病变提供更少的血液供应并且其自身可能会开始收缩。一种量化途径是评价该血管生成的退化、病变的微脉管的性能的下降。进行此的一种优选技术是利用造影剂，所述造影剂在对含有造影剂的血液的摄入期间明亮地照亮血流，以及在所述造影剂的洗出相期间亮度上的随后下降。对该再灌注的时间-强度曲线的测量使得能够对指向病变坏死的处置治疗的成功性进行精确评价。但是采集造影剂洗入和洗出的必要图像序列要求成像探头在造影剂的洗入和洗出时段期间(其可能持续长达100秒或更长)稳定地对图像平面中的病变进行成像。然而，肝脏邻近身体中的膈肌，引起患者的呼吸运动从而引起在成像过程期间解剖结构关于探头的图像采集平面而移动。该移动能够引起病变在过程期间移入和移出成像平面。因此，图像中病变及其造影剂的亮度将随着病变移动而变化，而不是仅由于造影剂洗入和洗出而变化。因此，期望在采集用于灌注评价的图像时消除这些不需要的运动的影响。

美国专利8,529,453(Averkiou等人)中描述了用于消除运动的影响的技术。该技术涉及采集目标解剖结构(在该情况下是肝脏)的图像，其也在图像中示出膈肌的部分。图像中的膈肌的尺寸和位置被用作界标。包括处于期望的尺寸和位置的膈肌的图像被用于灌注评价，而在其中膈肌改变了其尺寸和/或位置或其完全缺失的图像从随后的处理中被删除。这在效果上仅保留了病变在其中被示出在一致的成像平面的那些图像用于处理。但是从序列中识别和删除图像是手动过程，需要对每个图像以及它的膈肌的视图的单独的检查和评价。因此，期望以自动的过程消除运动的影响，所述过程既稳定又需要对图像的较低强度的用户分析。

发明内容