成像热测量的制作方法
【技术领域】
[0001] W下总体设及成像热测量，并且利用与介入过程相结合的对计算机断层摄影（CT) 的具体应用来进行描述，在所述介入过程中，对正在被处置的组织的温度监测是感兴趣的。 W下也接受其他成像，例如X射线、巧光透视和/或与该样的介入过程结合使用的其他成 像。
【背景技术】
[0002] -些像消融的介入过程的限制是归因于消融不足或不充足的安全裕量的高复发 率。此外，一些并发症由可能损伤邻近的健康组织的过度消融导致。实时温度监测可W有 助于减轻该样的问题，并且允许用于防止消融不足、过度处置和/对邻近组织的潜在损伤 的重复的介入过程计划调节。
[0003] 磁共振（MR)成像能够用于在消融和/或其他过程期间监测组织中的温度变化。利 用MR成像，温度中的变化引起磁场之内的质子的共振频率的线性成比例的变化，并且因此 是使用被称为"质子共振频率移位（PRF巧"的相位敏感脉冲序列扫描可探测的温度变化。 利用PRFS，在两个不同的时间点处获得两幅图像，并且两幅图像之间的相位差用于计算在 每个像素处的温度差。PRR5成像引起与图像像素的密度相等的体积的温度采样密度。该数 据用于规划和递送W及组织损伤的处置后评价。
[0004] 然而，消融通常利用超声或CT引导来执行；由于有限的MR兼容器材和/或MR扫 描器使用，因此在消融期间很少使用MR引导。遗憾的是，实时温度监测目前不可能利用CT， 并且由制造商提供的预定的消融区未考虑组织属性、肿瘤组织的异质性、热量同步或患者 运动。许多因素影响消融区，其包括患者特性、肿瘤组织结构和定位W及用于消融的能量的 类型。此外，计算模型能够是耗时的并且依赖于繁重的数学计算。
【发明内容】
[0005] 本文描述的各个方面解决上述问题和其他问题。
[0006] 在一方面中，一种计算设备包括；热图生成器，所述热图生成器基于热测量图像数 据和对于温度查找表的体素值或像素值的预定变化来生成针对表示对象的感兴趣体积或 区域的图像数据体素或像素的热图，所述热测量图像数据包括指示所述感兴趣体积或区域 中的温度变化的体素或像素；W及显示器，其在视觉上呈现与所述感兴趣体积或区域的图 像数据相结合的热图。
[0007] 在另一方面中，一种方法包括基于热测量图像数据和对于温度查找表的体素值或 像素值的预定变化来生成针对表示对象的感兴趣体积或区域的图像数据体素或像素的热 图，所述热测量图像数据包括指示所述感兴趣体积或区域中的温度变化的体素或像素。
[0008] 在另一方面中，一种计算机可读存储介质被编码具有计算机可读指令。当由处理 器运行所述计算机可读指令时，所述计算机可读指令使处理器；基于热测量图像数据和对 于温度查找表的体素值或像素值的预定变化来在介入过程期间生成并显示针对表示对象 的感兴趣体积或区域的图像数据体素或像素的热图，所述热测量图像数据包括指示所述感 兴趣体积或区域中的温度变化的体素或像素。
【附图说明】
[0009] 本发明可W采取各种部件和部件的布置，W及各种步骤和步骤的安排的形式。附 图仅用于图示优选实施例的目的，而不应当被解释为限制本发明。
[0010] 图1示意性地图示了与计算设备相结合的范例成像系统，所述计算设备被配置用 于使用图像数据实时温度监测针对介入过程的感兴趣组织。
[0011] 图2图示了体素值或像素值的变化与体素或像素表示的组织的温度之间的关系。
[0012] 图3图示了具有叠加在感兴趣体积或区域上方的温度图的基线图像。
[0013] 图4图示了用于在介入过程期间监测组织温度的范例方法。
【具体实施方式】
[0014] W下描述了一种方法，所述方法用于基于基线和间歇式CT数据（例如，锥形射束 CT数据和/或常规CT数据）和/或X射线数据或巧光透视数据，生成并呈现针对基于针的 介入过程（例如，RF、激光、微波、高强度聚焦超声化I即）等消融和/或药物递送）的物体 或对象中的感兴趣体积或区域的热图的方法。总体而言，热图被实时（即，当正在执行消融 或药物递送时）生成并呈现，该允许介入医师减轻消融不足（W及因此的后续消融至完成 消融）、过度消融，并且确保充足的安全裕量。进一步地，它减轻与测量感兴趣体积或区域中 的温度的热电偶的插入相关的感染和/或出血的风险。此外，该方法补偿患者运动（例如， 由于呼吸等）和低分辨率的图像数据。
[0015] 图1示意性地图示了成像系统100。为了简洁和清楚起见，W下讨论与C臂CT扫 描器相结合的方法。然而，备选地，成像系统100能够是常规CT扫描器或X射线成像器。扫 描器包括固定部分102,所述固定部分102能够被安装到天花板、墙壁、地板、检查室内的一 般固定设备、具有车轮等的能够容易地运进和运出检查室的便携式设备等。C臂104经由禪 合106可枢转地禪合到固定部分102,并且被配置为通过预定的弧度（例如，至少180度） 枢转。C臂104能够在扫描之前、期间和/或之后枢转。
[0016] 福射源108禪合到C臂104的一端，福射敏感探测器阵列110禪合到C臂104的 另一端。福射源108与探测器阵列110分离，形成它们之间的检查区域112。合适的探测器 阵列110包括二维（2D)探测器阵列，例如平板探测器等。探测器阵列110生成响应于探测 福射的信号。源108或探测器110中的至少一个也可W独立于C臂104移动，例如，朝向彼 此和/或在套筒之内沿着C臂104移位。福射源108/探测器阵列110能够用于采集锥形 射束CT图像数据、巧光透视图像数据和/或其他图像数据。
[0017] 对象支撑物114支撑检查区域112中的对象。重建器117重建由探测器阵列110 输出的信号并且生成体积图像数据。控制台119控制成像系统100,包括相对于检查区域 112将C臂104枢转到具体的角度取向、激活源108W发射福射、激活探测器阵列110W探 测福射、W及接收信息和/或与另一设备传递信息。
[0018] 介入设备支持器116包括用于支持介入设备的设备支撑物118、用于安置设备支 撑物118并且因此安置由其支撑的介入设备的臂120、W及可移除地附接到对象支撑物114 并且支撑臂120的基座122。臂120可W是通过手动和/或电子器件可移动的。诸如消融 设备的介入设备124被示出为由设备支撑物118支撑。介入设备控制器126控制介入设备 124,例如，打开和关闭设备。在图示的实施例中，介入设备控制器126包括附接到对象支撑 物114并且控制介入设备124的手激活控制件，例如操纵杆等。在另一实例中，诸如脚踏板 等的脚激活控制件能够用于控制介入设备124。
[0019] 计算装置或设备128处理成像数据，例如由成像系统100和/或一个或多个其他 成像系统生成的成像数据。图像数据包括基线图像数据，例如，来自针放置之后或针重新放 置到另一位置之后W及针用于介入过程W确认针位置之前的扫描的图像数据。图像数据还 包括间歇式图像数据，例如，来自一次或多次扫描的图像数据，其在基于针的介入过程期间 的一个或多个不同的时间点处被采集，W例如监测基于针的介入过程的进展，例如正在处 置的组织和周围组织的温度。根据基线图像数据和间歇式图像数据，计算装置128生成针 对预定的感兴趣体积或区域的热图。如在下文中更加详细地描述的，热图允许实时温度监 测运动，同时补偿运动，并且指示在没有使用诸如热电偶的专用设备的情况下正在处置的 组织的热量分布，该可能延长所述过程、增加并发症的风险（例如，归因于额外的针）、W及 仅提供单点温度。
[0020] 处置规划器146允许介入列表W基于基线、间歇、热图和/或其他信息来规划和/ 或修正介入过程计划。通过非限制性范例的方式，基线图像数据和温度图能够由介入列表 使用W确保适当的针位置、完全消融W及对健康组织损伤的减轻。例如，从该数据中，介入 列表能够基于正在处置的组织和/或周围组织的温度等来决定针位置合适还是需要移动、 继续进行消融还是停止消融。处置导航器148在视觉上呈现图像数据，所述图像数据通过 相对于要被处置的组织的插入和放置介入针来引导介入列表。
[0021] 在图示的实施例中，计算装置128包括任选的推荐器150。在一个实例中，推荐器 150经由显示器145、音频和/或其他设备提供回到用户的关于所生成的热图的引导。在一 个非限制性实例中，引导展示哪里需要额外的热量，并且任选地提供一种路径，所述路径将 确保热剂量被令人满意地传送。在另一非限制性实例中，如果热过程计划是令人满意的，贝U 该引导提供能够用于"实时"更新计划、从而跟踪处置的进展的数据。
[0022] 在图示的实施例中，计算装置128包括介入设备识别器130、感兴趣体积或区域识 别器132、图像配准部件134和（一个或多个）配准算法136、热测量图像生成器138和（一 个或多个）差分算法140W及热图生成器142和对于温度查找表的值的变化144。计算装置 128包括至少一个处理器，所述至少一个处理器运行存储在诸如物理存储器或其他非瞬态 存储介质的计算机可读存储介质中的至少一个计算机可读指令，W实施部件130、132、134、 138或142中的一个或多个。处理器也可W运行由载波、信号或其他瞬态介质