專利名稱：基于流體力學(xué)分析在醫(yī)學(xué)成像應(yīng)用中檢測固定造影劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域。更具體來說，本發(fā)明涉及固定造影劑 的檢測。
背景技術(shù)：
醫(yī)學(xué)成像是一種公知的技術(shù)(在醫(yī)學(xué)應(yīng)用設(shè)備領(lǐng)域)，可以以基 本上非侵害性的方式對病人身體部位進(jìn)行分析。特定醫(yī)學(xué)成像:技術(shù)基 于記錄通過向身體部位施加超聲波所產(chǎn)生的回波信號(hào)?？梢酝ㄟ^給病 人施用超聲波造影劑(UCA)(例如，包括磷脂穩(wěn)定的充氣微泡的懸浮物)，方便地實(shí)現(xiàn)此技術(shù)；因?yàn)樵煊皠┏洚?dāng)有效的超聲波反射物，它 增強(qiáng)了它所處的身體部位內(nèi)的血管系統(tǒng)的可視性。近年來還提出了用于到達(dá)特定(生物)目標(biāo)然后在其上保持固定 造影劑，用于促進(jìn)特定病變的檢測。具體來說，這些造影劑能夠通過 特定交互附著于選定的組織或受體上；例如，通過在造影劑的配方中 包括有針對性的配位體可以實(shí)現(xiàn)所需的行為(例如，能夠與腫瘤組織進(jìn)行交互)。此外，也可以通過非特定的交互，將造影劑輸送到或累 積到特定位置，如組織或器官上；例如，造影劑可以被病人的免疫系 統(tǒng)視為異物，然后將其移動(dòng)到肝臟進(jìn)行新陳代謝和排泄。在任何情況 下， 一旦造影劑到達(dá)目標(biāo)位置，在其上保持固定不動(dòng)(通過特定或非 特定的交互)，通過對其進(jìn)行檢測，可以區(qū)別否則將難以識(shí)別的病變。 與固定造影劑的檢測有關(guān)的一個(gè)可能的問題是，實(shí)際上施用的造 影劑的總量中只有相對較小的量到達(dá)目標(biāo)；相反，大部分造影劑會(huì)持 續(xù)循環(huán)(例如，直到它被病人的肺和/或肝臟過濾掉)。然后，測量到 的回波信號(hào)是由于固定造影劑、循環(huán)(自由流動(dòng)的)造影劑和周圍的 組織的不同影響的結(jié)果。因此，區(qū)別由固定造影劑生成的回波信號(hào)與循環(huán)造影劑和組織生成的回波信號(hào)是相當(dāng)困難的；具體來說，區(qū)別低 濃度的固定造影劑(常常包括個(gè)別地到達(dá)目標(biāo)的其單個(gè)微粒)與較高 濃度的循環(huán)造影劑幾乎不可能的。這對固定造影劑的空間輪廓描繪和 量化產(chǎn)生不利的影響，從而妨礙所感興趣的病變的正確檢測。已經(jīng)有人作出了改善固定造影劑的鑒別的努力。例如，"P.A. Dayton, D. Pearson, J. Clark, S. Simon, P. Schumann, R. Zutshi， T. Matsunaga， K.W. Ferrara， Ultrasonic Enhancement of avfc Expressing畫Cells With Targeted Contrast Agents, 2003 IEEE Ultrasonics Symposium"提出了一個(gè)解決方案，該解決方案基于對應(yīng) 于固定造影劑的回波信號(hào)的帶寬比循環(huán)造影劑的帶寬窄。此文件提及 了利用觀察到的循環(huán)造影劑的較大的帶寬，鑒別回波信號(hào)中的不同成 分的可能性。然而，當(dāng)前技術(shù)中沒有用于以可以接受的準(zhǔn)確度檢測固定造影劑 的解決方案。具體來說，有效地鑒別固定造影劑與循環(huán)造影劑的問題 仍未解決。在此情況下，還希望量化每一個(gè)位置處的固定造影劑的濃 度。因此，現(xiàn)在必須等到循環(huán)造影劑完全消失，之后才能夠識(shí)別固定 造影劑；然而，這需要等相對來說比較長的時(shí)間(高達(dá)數(shù)十分鐘)。上述所有情況都會(huì)妨礙當(dāng)前可用的用于檢測固定造影劑的對比 度特定的成像技術(shù)的臨床應(yīng)用.發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提出了利用固定造影劑和循環(huán)造影劑之間的流體力學(xué)的 差別的解決方案。具體來說，本發(fā)明的一個(gè)方面提出了一種用于在醫(yī)學(xué)成像應(yīng)用中 促進(jìn)固定造影劑的檢測的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括用于提供總數(shù)個(gè)輸入圖像 的序列的裝置(如超聲波掃描儀)。通過對施用了造影劑的病人的身 體部位進(jìn)行成像(在對應(yīng)的獲取瞬間)獲得輸入圖像(即，至少一部 分所述圖像包含由造影劑生成的信號(hào))；造影劑能夠在生物目標(biāo)上基 本上固定不動(dòng)(即，保持在基本上固定的位置)，不然地話則自由地止)；例如，造影劑可以有選擇地附著于特定組織或受體上(通過特 定交互)，也可以傳輸?shù)交蚶鄯e到特定組織或器官上(通過非特定的 交互)。每一個(gè)輸入圖像都包括多個(gè)輸入值(即，像素或三維像素值)； 每一個(gè)輸入值都表示對身體部位的可能包含所述造影劑的對應(yīng)的部 分的詢問信號(hào)的響應(yīng)(如超聲波波的回波信號(hào))。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括 用于減少身體部位內(nèi)的循環(huán)造影劑對一個(gè)或更多選定輸入圖像的影 響的裝置。為此，創(chuàng)建對應(yīng)于每一個(gè)選定輸入圖像的經(jīng)過過濾的圖像。 通過用一組對應(yīng)的經(jīng)過過濾的值替換一組選定輸入圖l象的輸入值(例 如，在所需的感興趣區(qū)域中)來實(shí)現(xiàn)結(jié)果。每一個(gè)經(jīng)過過濾的值代表 多個(gè)輸入圖像的組中的身體部位的對應(yīng)的部分的最低響應(yīng)(包括選定 輸入圖像)；所述多個(gè)輸入圖像的組包括若干個(gè)輸入圖像(兩個(gè)或更 多)，該數(shù)量低于總數(shù)。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，每一個(gè)經(jīng)過過濾的值都包括(所述多 個(gè)輸入圖像的組中的)對應(yīng)的輸入值之中的最小值；例如，通過應(yīng)用 最小強(qiáng)度投影(M/w一/尸)算法的修改版本來實(shí)現(xiàn)此結(jié)果。通常，所述多個(gè)輸入圖像的組包括選定輸入圖像和序列中的至少 一個(gè)前面的輸入圖像。優(yōu)選情況下，為此，考慮了兩個(gè)或更多前面的輸入圖像。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，選擇前面的輸入圖像的數(shù)量作為造影劑的估計(jì) 的流動(dòng)速率的函數(shù)(例如，當(dāng)流動(dòng)速率分別是低或高時(shí)，增大或降低 它)。在特定實(shí)現(xiàn)方式中，還可以在時(shí)間上對前面的輸入圖像進(jìn)行二次抽樣。通常，已經(jīng)基本上消除或至少降低了輸入圖像中的組織的影響 (例如，通過利用對比度特定成像模式獲取它們)。一種進(jìn)一步改善解決方案的方式是從輸入圖像中減去背景圖像 (例如，在造影劑到達(dá)身體部位之前獲取的)。在優(yōu)選實(shí)現(xiàn)方式中，根據(jù)其估計(jì)的分辨率(例如，基于通常在超聲波成像中產(chǎn)生的斑點(diǎn)顆粒的大小)，在空間上對多個(gè)輸入圖4象的組 進(jìn)行二次抽樣。作為進(jìn)一步的改進(jìn)，可以補(bǔ)償每一個(gè)輸入圖像的相對運(yùn)動(dòng)(相對 于選定的參考圖像)。此外，輸入圖像還可以被線性化(以便使它們的輸入值基本上與 身體部位的對應(yīng)的部分中的造影劑的濃度成比例)。當(dāng)基本上與對應(yīng)的輸入圖像的獲取瞬間實(shí)時(shí)地顯示每一個(gè)經(jīng)過 過濾的圖像(即，只需短暫的延遲，無需等待完成分析過程)時(shí)，提 出的解決方案特別有益。優(yōu)選情況下，經(jīng)過過濾的圖像被覆蓋到對應(yīng)的選定輸入圖^f象上。本發(fā)明的另一個(gè)方面提出了對應(yīng)的方法。本發(fā)明的方面提出了用于執(zhí)行該方法的計(jì)算機(jī)程序。在所附的權(quán)利要求中闡述了本發(fā)明的特征。然而，通過參考要與 附圖一起閱讀的下列詳細(xì)描述(單純地通過非限制性的指示給出)， 本發(fā)明本身，以及其進(jìn)一步的功能和優(yōu)點(diǎn)將更好地得到理解。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的解決方案所適用的超聲波掃描儀的圖形表示；圖2a-2b是^L據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的解決方案的示范性應(yīng)用的示 意表示方式；圖3a-3b是根據(jù)本發(fā)明的同一個(gè)實(shí)施例的解決方案的不同示范 性應(yīng)用的示意表示方式；圖4a-4b是說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的解決方案的操作的時(shí)間圖；圖5a-5b是當(dāng)前技術(shù)已知的最小強(qiáng)度投影算法的應(yīng)用的示意表 示方式；圖6a-6b是當(dāng)前技術(shù)已知的最大強(qiáng)度投影算法的應(yīng)用的示意表示方式；圖7a-7b是在臨界狀態(tài)下根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的解決方案的示范性應(yīng)用的示意表示方式；圖8a-8b是在另一種臨界狀態(tài)下根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的解決方 案的示范性應(yīng)用的示意表示方式；圖9a-9b是根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例的解決方案的示范性應(yīng) 用的示意表示方式；圖10a-10b是根據(jù)本發(fā)明的同一個(gè)實(shí)施例的解決方案的不同示 范性應(yīng)用的示意表示方式；圖11顯示了不同算法的示范性應(yīng)用的模擬；圖12a-12d顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的解決方案的體內(nèi)應(yīng)用 的示例；以及圖13描述了可以用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的解決方案的 主要軟件和硬件組件。
具體實(shí)施方式
圖1代表了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的示例。具體 來說，所述成像系統(tǒng)是超聲波掃描儀100，包括中央單元105和手 持式收發(fā)兩用成像探針110(例如，陣列類型的)。成像探針110傳 輸包括聲照射超聲波脈沖的序列的超聲波(例如，具有2和10 MHz 之間的中心頻率)，并接收通過超聲波脈沖的反射所產(chǎn)生的(原始) 射頻(RF)回波信號(hào)；為此，給成像探針110提供了傳輸/接收復(fù)用 器，該傳輸/接收復(fù)用器允許在脈沖反射模式下使用成像探針110。中央單元105封裝了主板115，在該主板115上面，安裝了控 制超聲波掃描儀100的操作的電子電路(諸如微處理器、工作存儲(chǔ) 器以及硬盤驅(qū)動(dòng)器)。此外，在主板115上還插入了一個(gè)或多個(gè)子 板(作為整體表示為120);子板120提供了用于驅(qū)動(dòng)成像探針110 和用于處理接收到的回波信號(hào)的電子電路。超聲波掃描儀100也可 以配備有用于讀取可移動(dòng)磁盤130(如軟盤)的驅(qū)動(dòng)器125。監(jiān)視器 135顯示涉及正在進(jìn)行中的分析的圖像。通過鍵盤140來控制超聲 波掃描儀100的操作，該鍵盤140以常規(guī)方式連接到中央單元 105;優(yōu)選情況下，給鍵盤提供了軌跡球145，該軌跡球145用于操縱指針(圖中未顯示)在監(jiān)視器135的屏幕上的位置。
在超聲波成像應(yīng)用中，成像探針110通常在待分析的身體部位 155的區(qū)域與病人150的皮膚進(jìn)行接觸。
一般而言，給病人施用能夠在選定的目標(biāo)上固定造影劑，以便待 分析的身體部位接收所述造影劑。取決于所選的成像技術(shù)，造影劑可 以專門用于增強(qiáng)，例如，超聲波圖像、磁共振圖像或X射線計(jì)算斷 層分析圖像。造影劑的施用可以是口服(例如，用于對胃腸道進(jìn)行成 像)，通過噴霧器進(jìn)入氣管(用于對肺進(jìn)行成像)，或通過注射。通 過注射的施用方式包括，例如，血管內(nèi)的(如靜脈內(nèi)的或動(dòng)脈內(nèi)的)、 淋巴內(nèi)的、皮下的、肌肉內(nèi)的、皮內(nèi)的、腹腔內(nèi)的、細(xì)胞組織間的、 鞘內(nèi)的或腫瘤內(nèi)的給藥。優(yōu)選情況下，造影劑通過注射方式，通過靜 脈內(nèi)，要么作為連續(xù)的輸注(通常通過泵)或作為丸劑(通常利用注 射器手工注射)，以便待分析的身體部位被灌注了所述造影劑。根據(jù) 本發(fā)明，并取決于不同的成像技術(shù)，可以在獲取身體部位的圖像之前 和/或在獲取圖像過程中給病人服造影劑。
造影劑基本上自由地在病人體內(nèi)循環(huán)，以便到達(dá)待分析的身體部 位；例如，造影劑可以沿著胃腸道移動(dòng)(在口服的情況下)，或在血 管系統(tǒng)內(nèi)移動(dòng)(在血管內(nèi)給藥的情況下)。然而，造影劑也能夠被固 定在選定(生物)目標(biāo)上，以便在整個(gè)分析過程中(或至少其大部分 時(shí)間)保持在基本上固定的位置。
優(yōu)選情況下，造影劑能夠增強(qiáng)超聲波圖像，如利用圖1的系統(tǒng) 獲取的圖像。
用于進(jìn)行超聲波成像的合適的造影劑包括氣泡懸浮在液體栽體 中；氣泡的直徑大約為0.1-5 nm,以〗更允許它們穿過病人的身體的微 血管。氣泡一般是通過將氣體或其前體夾帶或封裝到各種系統(tǒng)(包括 乳化劑、油類、增稠劑、糖、蛋白質(zhì)或聚合物)中來穩(wěn)定；穩(wěn)定的氣 泡簡稱為充氣的微泡。微泡包括分散在水介質(zhì)中，并通過涉及表面活 性劑(即，兩親材料，也稱為"微泡")的非常薄的包絡(luò)吸附在氣體/ 液體接口中的氣泡?；蛘撸⑴莅☉腋∥?，在懸浮物中，氣泡是由固體物料包絡(luò)圍繞，包絡(luò)由脂質(zhì)或天然的或合成聚合物(也稱為微球 或微嚢體)構(gòu)成。另一種造影劑包括聚合物或其他固體的多孔微粒的
懸浮物，在微粒的小孔內(nèi)攜帶了氣泡。在EP-A-0458745 、 WO-A曙91/15244、EP-A-0554213、WO-A-94/09829和WO-A-95/16467 中描述了微泡(特別是微泡和微球)的合適的水懸浮物的示例，以及 其配制方法，這里全文引用了這些說明書作為參考。Bracco International BV公司提供的SonoVue是包括充氣的微泡的商用超 聲波造影劑的示例。
優(yōu)選情況下，按這樣的方式配制造影劑，以便通過特定交互有選 擇地吸附到所需的目標(biāo)；在此情況下，通常簡稱為有針對性的造影劑。 例如，通過包括能夠有選擇地吸附到所需的組織或受體的有針對性的 配位體(如通過生物化學(xué)親合力和/或靜電交互作用)，可以實(shí)現(xiàn)此行 為。單克隆抗體、縮氨酸或聚糖是有針對性的配位體的示例(可以插 入到微泡的薄膜)中。術(shù)語"組織，，的含義是單個(gè)細(xì)胞以及細(xì)胞的聚合 體，如薄膜或器官。該術(shù)語是指正常的(健康的)或異常的(有病的) 細(xì)胞或細(xì)胞的聚合體。心肌組織(包括心肌細(xì)胞)、膜組織(如內(nèi)皮 和上皮)，以及結(jié)締組織是組織的示例；梗塞的心臟組織、血塊、 動(dòng)脈粥樣硬化血小板以及腫瘤組織，是有病的組織的示例。受體包括 位于組織上的(例如，在細(xì)胞內(nèi)或位于它們的表面)能夠有選擇地吸 附到特定物質(zhì)的任何分子結(jié)構(gòu)。糖蛋白GPIIbIIIa或血纖維蛋白(例 如，位于血塊或血栓中)或KDR (例如，位于肺瘤組織中)是受體 的示例。在"G.M. Lanza and S.A. Wickline， Targeted Ultrasonic Contrast Agents for Molecular Imaging and Therapy, Progress in Cardiovascular Diseases, 44(1)， 2001， 13-31"以及2005年8月17 日提出的共同待審批的國際專利申請No. PCT/EP2005/054041中描 述了合適的有針對性的造影劑和有針對性的配位體，這里全文引用了 這些說明書作為參考.
此外，沒有特定針對性的配位體的造影劑也可以通過非特定的交 互固定在病人的特定位置不動(dòng)。例如，取決于它們的配方和大小，某些充氣的微泡可以快速地被視為血液的非自我的成份，如此，被血液 蛋白質(zhì)調(diào)理，然后被單核細(xì)胞或巨噬細(xì)胞吞噬。在此情況下， 一般而 言，大部分的充氣的微泡在肝臟中消失。或者，充氣的微泡(不是那
20分鐘。對于這些充氣的微泡，可以在某些器官(例如，腎)中慢 慢地累積；因此，在施用之后的稍晚的時(shí)間，充氣的微泡可以慢慢地 移動(dòng)或完全在這些器官中停止。上文所描述的現(xiàn)象的量化，在當(dāng)前技 術(shù)中也稱為"晚期渾濁化"LPO,可以提供有關(guān)有問題的器官的狀態(tài)的 有價(jià)值的信息。
再次參考圖1，向身體部位155施加具有低聲能的一系列超聲 波脈沖(如具有機(jī)械指數(shù)MI = 0.01-0.1),以便對造影劑的破壞可以 忽略(如小于其總量的20%，優(yōu)選情況下，小于10%)。隨著時(shí)間 的推移響應(yīng)超聲波脈沖記錄的回波信號(hào)提供了分析過程中的身體部 位155的演變的表示形式(在病人150施用了造影劑時(shí)或稍后)。 然后，在標(biāo)準(zhǔn)的亮度模式(B模式)下，將回波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像
(或幀)的序列，那些圖像代表在對應(yīng)的連續(xù)的獲取瞬間的身體部位 155 (例如，利用每秒10-30個(gè)圖像的釆樣率)。每一個(gè)圖像由包括 相應(yīng)的可視化元素(基本圖像元素(像素)或基本體積元素(三維像 素)，每一個(gè)元素都對應(yīng)于包括身體部位155的基本部分的位置) 的值的矩陣(例如，具有512行和512列)的位圖進(jìn)行定義。通常， 像素值包括定義像素的亮度的灰度級(jí)級(jí)別(例如，以8比特編碼)； 像素值作為對應(yīng)的回波信號(hào)的強(qiáng)度的函數(shù)，從O(黑色)增大到255
(白色)。
回波信號(hào)，以及對應(yīng)的圖像一般是由不同影響的重疊產(chǎn)生的，不 同影響是由仍在循環(huán)的造影劑、在目標(biāo)上固定造影劑，以及周圍的組 織產(chǎn)生的。優(yōu)選情況下，超聲波掃描儀100在對比度特定的成像模 式下操作，以便基本上消除或至少降低組織在回波信號(hào)的主要(線性 的)影響，相對于(循環(huán)和固定不動(dòng)的)造影劑的(非線性的)影響； 對比度特定的成像模式的示例包括諧振成像(HI)、脈沖反向(PI)、功率調(diào)制(PM)和對比度脈沖序列化(CPS)技術(shù)，如例如在"Rafter
et al" Imaging technologies and techniques, Cardiology Clinics 22 (2004)， pp. 181-197"所描述的，這里全文引用了該說明書作為參考。
為了允許鑒別固定造影劑與循環(huán)造影劑，下面所描述的解決方案 從觀察到下列現(xiàn)象開始，固定造影劑的影響顯示了隨著時(shí)間的推移而 有高水平的關(guān)聯(lián)，而循環(huán)造影劑的影響卻顯示了低水平的關(guān)聯(lián)。在圖 像的序列中通過表現(xiàn)出小的或沒有變化(從一個(gè)瞬間到另一個(gè)瞬間) 的對應(yīng)的像素值(對于相同位置)表示了高度關(guān)聯(lián)的回波信號(hào)；相反， 通過表現(xiàn)出高變化的對應(yīng)的像素值表示出具有低度關(guān)聯(lián)的回波信號(hào)。 然后，對圖像進(jìn)行處理，以便基本上抑制(或至少衰減)顯示了高變 化的像素值(同時(shí)保留了顯示了低變化的像素值)。
為此，每一個(gè)像素值都被替換為像素值本身和前面的圖像中的對 應(yīng)的像素值之間的最小值。更正式地，通過應(yīng)用下列提出的算法，獲 得像素值
OiYA:，j;，" =3/頭/尸^"，/尸^#-1幾
其中，op^，，，W是由在瞬間a:處獲取的圖像中的空間坐標(biāo)a:，j; (分別是行和列的號(hào)碼)標(biāo)識(shí)的像素的(輸出的)已處理的值，/iV^v，A」 和//Yaj,A>W是同一個(gè)圖像和前面的圖像中的像素的(輸入)原始 值，而M/7V〃是確定其參數(shù)之間的最小值的函數(shù)。
在圖2a-2b中概要表示了上文所提及的算法的應(yīng)用實(shí)例。具體 來說，圖2a顯示了在連續(xù)的瞬間(TVTs)拍攝的示范性圖像的部分 (包括5個(gè)像素PrPs)。為簡單起見，在不存在造影劑的情況下， 每一個(gè)像素Pl-P5都被表示為完全為黑色，當(dāng)檢測到造影劑時(shí)完全 是白色。
如圖所示，在開始階段(瞬間1\)，所有像素PrPs都是黑色 的，表明，在身體部位的對應(yīng)的區(qū)域沒有造影劑存在(假設(shè)組織在回 波信號(hào)中影響已經(jīng)完全被抑制)。造影劑的第一微粒(如微泡)在瞬 間T2進(jìn)入同一個(gè)區(qū)域，如變?yōu)榘咨南袼豍i所示。然后，造影劑 的第一微粒從左到右穿過該區(qū)域(在瞬間T3-T6為白色像素P2-P5)，并在瞬間T7離開它。除第一微粒之外，造影劑的第二微粒在瞬間T5 進(jìn)入該區(qū)域(白色像素PJ 。造影劑的第二微粒在瞬間T6移動(dòng)到 下一個(gè)像素P2，然后在此位置保持固定不動(dòng)(瞬間T6-T8)。
通過將提出的算法應(yīng)用于上文所描述的示例，會(huì)生成圖2b所示 的對應(yīng)的圖像。具體來說，在連續(xù)圖像之間變化的每個(gè)像素PrP5變 為黑色(因?yàn)樗鎿Q為由算法計(jì)算出的對應(yīng)的最小值)；相反，當(dāng)像 素P,-P5固定不動(dòng)(在連續(xù)圖像之間)時(shí)，它會(huì)保持其值。結(jié)果，造 影劑的第一(循環(huán))微粒的影響消失；當(dāng)造影劑的第二個(gè)微粒移動(dòng)時(shí) (瞬間T5-T6),未顯示出造影劑的第二個(gè)微粒，但是， 一旦它固定 不動(dòng)，即可檢測到它(瞬間T7-T8)。
當(dāng)然，在實(shí)際應(yīng)用中，每一個(gè)像素都可以通過任何灰度級(jí)級(jí)別來 表示。具體來說，像素值是造影劑的濃度的函數(shù)；在造影劑的濃度比 較低的情況下，像素相當(dāng)黑(如當(dāng)其少數(shù)微粒被固定不動(dòng)時(shí))，而在 造影劑的濃度比較高的情況下，它們非常明亮(如當(dāng)循環(huán)的造影劑在 洗入階段進(jìn)入待分析的身體部位時(shí))。
例如，如圖3a所示，在開始階段(瞬間，所有像素P,-Ps 都是黑色的(無造影劑)。造影劑的微粒在瞬間T2進(jìn)入該區(qū)域(如 變?yōu)榛疑南袼豍i所示)；造影劑的微粒在瞬間T3移動(dòng)到下一個(gè) 像素P2，然后在此位置保持固定不動(dòng)(瞬間T4-T8)。在圖3a的表 示形式中，造影劑的其他循環(huán)微粒在瞬間TVTs(白色像素PrPs) 和在瞬間1VTs(白色像素P^P3)從左到右越過該區(qū)域?？梢钥闯?， 循環(huán)的造影劑的影響占主導(dǎo)地位，而基本上隱藏了固定造影劑的存 在。
通過將提出的算法應(yīng)用于此示例，會(huì)生成圖3b所示的對應(yīng)的圖 像。也是在此情況下，循環(huán)的造影劑的影響消失，只保留了固定造影 劑的影響(灰色像素P2，在瞬間T4-T8).
換句話說，隨著時(shí)間的推移，上文所描述的過程過濾掉了像素值 的(高強(qiáng)度)峰值。為了說明此行為，圖4a顯示了同一個(gè)位置的對 應(yīng)的像素值的示范性序列。可以看出，在大約2s的瞬間，造影劑的微粒在該像素位置固定不動(dòng)(如像素值的輕微的增大所示)。然后，
造影劑的大量的循環(huán);微粒在大約12s、 22s、 30s、 38s、 46s和54s的 瞬間穿過同一個(gè)像素(如像素值的高得多的增大所示)。
然而，如圖4b所示，通過應(yīng)用提出的算法，會(huì)導(dǎo)致基本上是平 坦的像素值的模式(在檢測到造影劑的固定不動(dòng)的微粒之后)。實(shí)際 上，由造影劑的循環(huán)微粒的通過所引起的峰值非常短，以致于由于造 影劑的固定不動(dòng)的微粒，該算法將始終將對應(yīng)的高像素值與之前的低 像素值進(jìn)行比較；如此，那些峰值會(huì)消失，只保留造影劑的固定不動(dòng) 的^:粒的影響。
提出的算法是由最小強(qiáng)度投影(MZ"_Ji )算法派生而來的，下面 將簡稱為"經(jīng)過修改的MiVi—/戶算法"。在(原始的)Min一IP算法中， 每一個(gè)像素值都被替換為該像素值本身和通過該過程的較早的迭代 所產(chǎn)生的running最小值之間的最小值，即<formula>formula see original document page 16</formula>其中，o昨,M-"是前面的圖像中的像素的(輸出的)經(jīng)過處理的值。
然而，應(yīng)該指出的是，利用M/"一/戶算法，不可能檢測到固定
造影劑。例如，在圖5a中，考慮了圖2a中提供的相同情況。
通過將算法應(yīng)用于此示例，會(huì)生成圖5b所示的對應(yīng) 的圖像。具體來說，已經(jīng)變?yōu)楹谏拿總€(gè)像素PrPs始終都保持相同 值(因?yàn)镸/w一/尸算法用其running最小值替換它)。因此，當(dāng)造影 劑的微粒固定不動(dòng)時(shí)，對應(yīng)的像素(P2)不更新，仍保持黑色。
類似的考慮也適用于最大強(qiáng)度投影(Moal/尸)算法。在3f"al/戶 算法中，每一個(gè)像素值都被替換為該像素值本身和通過該過程的較早 的迭代所產(chǎn)生的running最大值之間的最大值，即
<formula>formula see original document page 16</formula>
其中，MJX〃是確定其參數(shù)之間的最大值的函數(shù)。
然而，甚至對于mm一/尸算法，也不可能檢測到固定造影劑。
例如，在圖6a中，再次考慮了圖2a中提供的相同情況。通過將Mfl;c一/戶算法應(yīng)用于此示例，會(huì)生成圖6b所示的對應(yīng) 的圖像。具體來說，已經(jīng)變?yōu)榘咨拿總€(gè)像素P,-Ps始終都保持相同 值(因?yàn)镸fljc一/尸算法用其running最大值替換它)。因此， 一旦循 環(huán)造影劑到達(dá)通用像素PrPs，甚至在循環(huán)造影劑已經(jīng)離開此像素的 情況下，此像素仍保持白色。結(jié)果，循環(huán)造影劑完全遮蓋了固定造影 劑(在像素P2)。
3f/w一/尸和Af虹一/尸算法用于醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域，例如，以改善血 管系統(tǒng)的可視性(例如，通過在施用造影劑之前應(yīng)用3ffVi一/尸算法， 隨后在施用造影劑之后應(yīng)用Mflx—/戶算法)；在US-B-6，436，049中 描述了用于產(chǎn)生(三維)投影圖像的此技術(shù)。在US-B-6，676，606中 說明了 M^一/尸算法的另一個(gè)應(yīng)用；在此情況下，算法用于 投影造影劑的微粒的軌跡，以便可以檢測微小的血管(當(dāng)造影劑的單 個(gè)顆粒穿過它們時(shí)特別有用)。
請回頭參看經(jīng)過修改的M/"一J戶算法，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，(雖然在許 多實(shí)際應(yīng)用中對于鑒別固定造影劑相當(dāng)有效)此算法在特定臨界狀態(tài) 下可能表現(xiàn)出某種局限性(例如，當(dāng)造影劑的循環(huán)微粒的濃度比較高 時(shí)或當(dāng)造影劑的循環(huán)微粒移動(dòng)得比較慢時(shí))。
例如，圖7a-7b概要表示了經(jīng)過修改的MZ"—J尸算法應(yīng)用于造 影劑的循環(huán)微粒的濃度比較高的示范性情況。
具體來說，如圖7a所示，在開始階段(瞬間TJ ，所有像素 PrPs都是黑色的(無造影劑)。造影劑的第一循環(huán)微粒從左到右穿 過該區(qū)域(瞬間T2-T6的白色像素PrP5);造影劑的第一循環(huán)微粒 接下來是造影劑第二個(gè)循環(huán)微粒，該第二個(gè)循環(huán)微粒緊隨其后從左到 右穿過同一個(gè)區(qū)域(瞬間T3-T7的白色像素PrPs)。
通過將經(jīng)過修改的M/"一/戶算法應(yīng)用于上文所描述的示例，會(huì) 生成圖7b所示的對應(yīng)的圖像。與前面的情況一樣，造影劑的第一循 環(huán)微粒的影響消失。然而，這對于造影劑的第二個(gè)循環(huán)微粒來說是不 正確的(因?yàn)殡S著造影劑的循環(huán)微粒連續(xù)地穿過它，每個(gè)像素PrPs 對于兩個(gè)連續(xù)的瞬間，仍保持白色)；甚至在應(yīng)用經(jīng)過修改的算法之后，造影劑的第二個(gè)循環(huán)微粒的影響在圖像中仍可見，存在阻 止檢測到同一個(gè)區(qū)域中的造影劑的任何實(shí)際固定不動(dòng)的微粒的風(fēng)險(xiǎn)。
同樣，圖8a-8b概要表示了經(jīng)過修改的/尸算法應(yīng)用于造 影劑的循環(huán)微粒移動(dòng)得比較慢的示范性情況。
具體來說，如圖8a所示，在開始階段(瞬間Tj ，所有像素 PrPs都是黑色的(無造影劑)。造影劑的移動(dòng)得比較慢的微粒在瞬 間T2進(jìn)入該區(qū)域，如變?yōu)榘咨南袼豍！所示；在下一個(gè)瞬間T3， 造影劑的移動(dòng)得比較慢的循環(huán)微粒再次位于同一個(gè)位置。然后，造影 劑的移動(dòng)得比較慢的循環(huán)微粒移動(dòng)到像素P2(瞬間T4-T5)，移動(dòng)到 像素P3 (瞬間T6-T7),再移動(dòng)到像素P4 (瞬間T8)。
通過將經(jīng)過修改的M/"一/尸算法應(yīng)用于上文所描述的示例，會(huì) 生成圖8b所示的對應(yīng)的圖像?？梢钥闯?，每當(dāng)像素保持固定時(shí)(即， 瞬間T2-T3時(shí)的像素P,、瞬間T4-T5時(shí)的像素P2，以及瞬間T6-T7 時(shí)的像素P3),它變?yōu)榘咨?分別在瞬間T3、 Ts和T7)。因此， 造影劑的移動(dòng)得比較慢的循環(huán)微粒在這些瞬間被視為固定不動(dòng)(從 而，在所產(chǎn)生的圖像引入了人為現(xiàn)象)。
換句話說，經(jīng)過修改的M,'m一/P算法(以上面所提供的形式)， 在比兩個(gè)連續(xù)圖像之間的時(shí)間間隔更長的時(shí)間段內(nèi)，不能鑒別造影劑 的固定不動(dòng)的微粒與那些仍保持在同一個(gè)像素位置周圍的造影劑的 循環(huán)微粒(因?yàn)樗鼈円幢舜丝拷匆苿?dòng)得比較慢)。的確，不
能消除由造影劑的循環(huán)微粒的通過所引起的太寬的峰值(因?yàn)樗鼈兣c
造影劑的固定不動(dòng)的微粒具有完全相同的行為)。
然而，可以通過增大經(jīng)過修改的M,'w一/戶算法的過濾長度(由
被考慮用于計(jì)算最小值的圖像的數(shù)量進(jìn)行定義)來解決上文所提及的
問題。例如，對于3個(gè)圖像的過濾長度，定義經(jīng)過修改的算
法的公式變?yōu)?br>
O/Yjc,》W = M/iV 〃尸(X j， " //Yjc， j;,A:-"， /尸~， aA-"/,
其中，//Y^，j,魟2)是下一個(gè)前面的圖像中的像素的(輸入的)原
始值。如此，只有在造影劑的任何微粒對于三個(gè)或更多連續(xù)圖像仍保持在同一個(gè)位置的情況下，該微粒才被視為固定不動(dòng)；因此，這可以
過濾掉更寬的像素值的峰值。
為了說明此行為，在圖9a中，考慮了圖7a中提供的相同情況。 通過將經(jīng)過修改的MZw一J尸算法應(yīng)用于此示例，利用3個(gè)圖像
的過濾長度，會(huì)生成圖9b所示的對應(yīng)的圖像?？梢钥闯?，每個(gè)像素
P廣Ps都是黑色(因?yàn)樵撍惴▽⑺鎿Q為最后三個(gè)圖像內(nèi)的其最小
值)。因此，現(xiàn)在，造影劑的所有循環(huán)微粒的影響都消失(即使它們
在兩個(gè)連續(xù)的瞬間穿過同一個(gè)像素位置)。
通過考慮圖8a中提供的情況，類似的考慮也適用(在圖10a中
重復(fù))。
也是在此情況下，如圖10b所示，所有像素PrPs都變?yōu)楹谏?結(jié)果，消除了造影劑的移動(dòng)得比較慢的循環(huán)微粒的影響(即使它在兩 個(gè)連續(xù)的瞬間內(nèi)保持在同一個(gè)像素位置)。
更一般地，經(jīng)過修改的//>算法可以由下列公式進(jìn)行定義
OP^，MJ = M/翠/Yjc，病，…,/7Ya:，M-")/ ">=7，
其中，w是指定過濾長度的圖像的數(shù)量。過濾長度w對應(yīng)于時(shí)
間窗(由過濾長度《與圖像的釆樣率的倒數(shù)的乘積給出)，該時(shí)間
窗定義了通過經(jīng)過修改的Af/"一/戶算法應(yīng)用的時(shí)間低通過濾的程度。 的確，經(jīng)過修改的Af/"一/尸算法能夠隨著時(shí)間的推移消除具有小于過 濾窗口的程度的寬度的像素值的任何峰值(而更寬的峰值仍保持部分 可見)。這會(huì)改善該方法的健壯性，從而增大了固定造影劑和循環(huán)的 造影劑之間的可辨性。
根據(jù)分析過程的高準(zhǔn)確性和快速響應(yīng)性的相反的要求，調(diào)整過濾 長度w的值(于是，過濾窗口的值)。具體來說，過濾長度n的值 較高，可以消除高濃度的造影劑的循環(huán)微?；蛞苿?dòng)得非常慢的造影劑 的循環(huán)微粒。然而，這會(huì)延遲檢測到造影劑的任何固定不動(dòng)的微粒的 時(shí)刻(因?yàn)橹挥性谠煊皠┑奈⒘Ｔ趯?yīng)的過濾窗口的程度內(nèi)保持在同 一個(gè)位置之后，對應(yīng)的像素才會(huì)變?yōu)榘咨?；此外，在變?yōu)楹谏?(甚至對于單一瞬時(shí))，在比過濾窗口的長度更短的時(shí)間間隔內(nèi)(例如，由于圖像中的噪聲)，像素仍可能保持黑色。
優(yōu)選情況下，根據(jù)特定的應(yīng)用場合，動(dòng)態(tài)地選擇過濾長度《。具 體來說，當(dāng)造影劑流速比較高時(shí)(如在動(dòng)脈中)，過濾長度《被設(shè)
置為低值(例如，n=l-5，對應(yīng)于0.1-0.5s的過濾窗口，每秒10個(gè) 圖像的采樣率；相反，當(dāng)造影劑流速比較低時(shí)(如在微血管中)，過 濾長度w被設(shè)置為高值(例如，n=3-12，對應(yīng)于0.3-1.2s的過濾窗 口，相同的圖像采樣率)。
圖11顯示了上文所描述的不同算法的示范性應(yīng)用的模擬。具體 來說，該圖顯示了模擬了在目標(biāo)區(qū)域上(位于圖像的中心)大量造影 劑(包括，例如，充氣的微泡)通過的不同瞬間的合成數(shù)據(jù)集上獲得 的結(jié)果。最左邊的列顯示了造影劑到達(dá)目標(biāo)區(qū)域之前的情況(洗入階 段)，中間的列顯示了當(dāng)造影劑重疊在目標(biāo)區(qū)域上時(shí)的情況，而最右 邊的列顯示了當(dāng)造影劑穿過目標(biāo)區(qū)域時(shí)的情況(洗出階段)。
行(A)代表原始序列?？梢钥闯?，只有在造影劑的所有循環(huán)微 粒離開目標(biāo)區(qū)域之后，才可以將(目標(biāo)區(qū)域中的)固定造影劑與循環(huán) 造影劑區(qū)別開來(然后檢測到)。在通過推注施用造影劑的情況下， 這要花幾分鐘；對于作為輸注施用的造影劑(通常持續(xù)10分鐘)， 只有在已經(jīng)停止輸注之后洗出才會(huì)啟動(dòng)。
行(B)代表通過應(yīng)用AfZ"一/戶算法所獲得的結(jié)果。在此情況 下，如前面所說明的，圖像始終保持黑色；因此，不可能檢測到固定 造影劑。
行(C)顯示了通過經(jīng)過修改的M/w_JP算法(使用過濾長度w
-l)所獲得的結(jié)果。在此情況下，部分地抑制了循環(huán)造影劑的影響；
然而，抑制不是完整的，只在洗出階段，造影劑的固定不動(dòng)的微粒清 楚可見，并可與造影劑的循環(huán)微粒區(qū)分開來。
行(D)代表通過同一個(gè)經(jīng)過修改的M,'"一/尸算法所獲得的結(jié) 果，但是，設(shè)置了較高的過濾長度的值(即，w-9)?？梢钥闯觯F(xiàn) 在幾乎完全抑制了循環(huán)造影劑的影響；因此， 一旦造影劑的固定不動(dòng)
的微粒在目標(biāo)區(qū)域中保持固定不動(dòng)，就可以檢測到它們，無需等待造影劑的洗出階段。
最后，行(E)中顯示了通過Max_IP算法所獲得的結(jié)果。如上 文所討論的，在此情況下，很好地強(qiáng)調(diào)了造影劑的每一個(gè)微粒的軌跡 的投影；然而，那些投影的軌跡完全遮蓋了造影劑的固定不動(dòng)的微粒 (從而，不可能檢測到它們)。
現(xiàn)在，圖12a-12d顯示了上文所描述的經(jīng)過修改的Min—IP算 法的體內(nèi)應(yīng)用的示例。為此，在豚鼠的腹部動(dòng)脈中產(chǎn)生了血栓。通過 連接到Sequoia超聲波掃描儀(Siemens)的線性陣列型(15L8)的 成像探針對此身體部位進(jìn)行分析。該超聲波掃描儀在CPS模式下操 作。所使用的傳輸頻率和機(jī)械指數(shù)分別是10 MHz和0.20。在初始 瞬間t = 0分時(shí)進(jìn)行造影劑(包括血纖維蛋白特定的微泡)的推注。 在10分鐘的時(shí)間段內(nèi)連續(xù)地掃描包含血栓的動(dòng)脈包括造影劑的洗 入和洗出。使用數(shù)字視頻記錄器將如此獲得的圖像記錄在磁帶上，并 離線地進(jìn)行處理。在圖12a-12d中，在左側(cè)顯示了原始圖像。在感 興趣區(qū)域(ROI)(由包括動(dòng)脈的帶有血栓的部位的矩形構(gòu)成)應(yīng)用經(jīng) 過修改的Ji>算法(過濾長度n = 9);所獲得的結(jié)果重疊在原 始圖像上，以便獲得圖形的右側(cè)顯示的(經(jīng)過處理的)圖像。
具體來說，圖12a涉及緊隨在注射造影劑之后的瞬間。可以看 出，對應(yīng)的已處理的圖像中的選定矩形完全是黑色，因?yàn)樵煊皠┻€沒 有到達(dá)身體部位的對應(yīng)的區(qū)域。
圖12b描述了在注射了造影劑之后(在洗出階段)2分鐘的情 況。從原始圖像4艮清楚地看出，附著于血栓中的造影劑的固定不動(dòng)的 微粒不能與高濃度的造影劑的循環(huán)微粒的區(qū)別開來。相比之下，在已 處理的圖像中，很好地抑制了造影劑的循環(huán)微粒的影響；如此，造影 劑的固定不動(dòng)的微粒清楚可見，完全描繪出了血栓的輪廓。
如圖12c所示，在注射之后8分鐘，只有造影劑的少數(shù)微粒仍 在循環(huán)。此時(shí)，也可以從原始圖像看到附著于血栓的造影劑的固定不 動(dòng)的微粒；然而，血栓的輪廓沒有如已處理的圖像所示的那樣清晰。
最后，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，使用帶有高機(jī)械指數(shù)的超聲波脈沖(所謂的閃爍)銷毀附著于血栓中的造影劑的所有固定不動(dòng)的微粒。圖12d 中的如此獲得的結(jié)果確認(rèn)，血栓的增強(qiáng)的可視性完全是由于造影劑的 粘附顆粒。
現(xiàn)在請參看圖13，利用附圖標(biāo)記1300，作為整體表示了可以用 于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的解決方案的主要軟件和硬件組件。信息
(程序和數(shù)據(jù))通常存儲(chǔ)在硬盤上，當(dāng)程序與操作系統(tǒng)及其他應(yīng)用程 序(圖中未顯示)一起運(yùn)行時(shí)，加載(至少部分地)到工作存儲(chǔ)器中。 最初，程序例如從CD-ROM中安裝到硬盤上。
具體來說，驅(qū)動(dòng)程序1303控制成像探針(圖中未顯示)；例如， 成像探針驅(qū)動(dòng)程序1303包括用于生成要被施加于待分析的身體部 位的超聲波脈沖的傳輸射束形成裝置和和脈沖裝置。從所述身體部位 接收到的對應(yīng)的(模擬RF)回波信號(hào)將提供到接收處理器1306。通 常，接收處理器1306預(yù)先放大模擬RF回波信號(hào)，并應(yīng)用預(yù)先時(shí)間 增益補(bǔ)償(TGC);然后，由模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器將模擬RF回波信號(hào)轉(zhuǎn) 換為數(shù)字值，并通過接收射束形成裝置合并到聚焦的信號(hào)中。優(yōu)選情 況下，通過進(jìn)一步的數(shù)字算法及其他線性的或非線性的信號(hào)調(diào)節(jié)器
(如后波束形成TGC)處理如此獲得的數(shù)字信號(hào)。具體來說，接收 處理器1306應(yīng)用對比度特定的算法以抑制組織的影響(如基于以上 所述的HI、 PI、 PM或CPS技術(shù))。然后，對數(shù)字信號(hào)進(jìn)行解調(diào)， log-壓縮，并通過掃描轉(zhuǎn)換為視頻格式。此過程導(dǎo)致記錄(視頻)輸 入圖像//的序列。更具體來說，輸入圖像//的每一個(gè)像素值由對 應(yīng)于所述像素的身體部位的位置處的聲音響應(yīng)的強(qiáng)度來確定?？蛇x 地，接收處理器1306還包括運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償模塊，用于執(zhí)行用于降低輸入 圖像相對于參考圖像的偏差(例如，由于病人的移動(dòng)，由于他/她 的呼吸周期或由于成像探針的不隨意運(yùn)動(dòng))的方法；在2005年8月 5日提出的共同待審批的國際專利申請PCT/EP2005/053871中描述 了很適合于此目的的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償方法的示例，這里全文引用了該說明書 作為參考。
使用繪圖模塊1309預(yù)先定義用于對(可能對準(zhǔn)的)輸入圖像/Z執(zhí)行分析過程的感興趣區(qū)域。該操作生成限制掩碼Ml，由與輸入圖 像// 一樣大小(即，MxN)的二進(jìn)制值的矩陣構(gòu)成；給感興趣區(qū)域 內(nèi)部的所有二進(jìn)制值都分配了邏輯值i，而給感興趣區(qū)域外面的二進(jìn)
制值分配了邏輯值0。
預(yù)處理器1312可選地用于將(視頻)輸入圖像轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的線 性化輸入圖像，其中，每一個(gè)像素值都與造影劑的對應(yīng)的局部濃度成 正比；例如，此結(jié)果可以通過應(yīng)用倒置的log-壓縮，然后對如此獲得 的值進(jìn)行平方(例如，如在WO-A-2004/110279中所描述的，這里 全文引用了該說明書作為參考。)在任何情況下，預(yù)處理器1312輸 出經(jīng)過預(yù)處理的輸入圖像//7的序列，該由原始的(視頻)輸入圖像 構(gòu)成或由對應(yīng)的線性化輸入圖像構(gòu)成(根據(jù)用戶的選擇)。
選擇器1315用于提取并鎖定其中一個(gè)經(jīng)過預(yù)處理的(視頻或線 性化)輸入圖像印，用作背景圖像(用"表示)；例如，在造影劑 到達(dá)待分析的身體部位之前獲取的經(jīng)過預(yù)處理的輸入圖像//;之中 選擇背景圖像/6。
乘法器1321接收背景圖像/6 (從選擇器1315)和限制掩碼 M/(從繪圖模塊1309)。乘法器1321 —個(gè)像素一個(gè)像素地將背景 圖像/6乘以限制掩碼M/，以便生成對應(yīng)的受限的背景圖像丄/6 (此操作只需執(zhí)行一次，但是，它可以在過程中的任何時(shí)間重復(fù))。 另一個(gè)乘法器1324接收經(jīng)過預(yù)處理的(視頻或線性化)輸入圖像 (從預(yù)處理器1312)和限制掩碼3f/(從繪圖模塊1309)。乘法器 1324 —個(gè)像素一個(gè)像素地將經(jīng)過預(yù)處理的輸入圖像//;乘以限制掩 碼M/，以便生成對應(yīng)的受限的輸入圖像L//7。結(jié)果，受限的背景圖 像￡/6和受限的輸入圖像丄/p分別只包括背景圖像/6的像素值 和經(jīng)過預(yù)處理的輸入圖像//>的像素值，它們在感興趣區(qū)域(由限制 掩碼Af/進(jìn)行定義)的內(nèi)部，而其他像素值被復(fù)位為0。
減法運(yùn)算器(difference operator) 1327接收受限的背景圖像 丄/6 (從乘法器1321)和受限的輸入圖像￡/p (從乘法器1324)。 運(yùn)算器1327 —個(gè)像素一個(gè)像素地從受限的輸入圖像L/p減去受限的背景圖像U6，以便消除任何殘余的混雜信號(hào)(例如，由于沒有通
過在接收處理器1306中應(yīng)用的對比度特定的算法完全消除組織的 影響)。該操作生成提供到空間子采樣器1333的經(jīng)過校正的圖像Ic 的序列。
模塊1333根據(jù)成像探針沿著每一個(gè)維的空間分辨率(相當(dāng)于， 例如，2到6個(gè)像素)確定的因子，對經(jīng)過校正的圖像/c進(jìn)行二 次抽樣。優(yōu)選情況下，空間二次抽樣包括低通過濾，接下來是根據(jù)二 次抽樣因子，進(jìn)行二次抽樣。可以選擇低通過濾器的截止頻率作為， 例如，通過傅里葉分析確定的從經(jīng)過校正的圖像/c中選擇的一個(gè)圖 像中的包含較高能量的頻率分量。然后，可以將二次抽樣因子確定為， 例如，導(dǎo)致等于兩倍于截止頻率的空間采樣頻率。如此，每一個(gè)經(jīng)過 校正的圖像Ic都被轉(zhuǎn)換成(在空間上進(jìn)行了二次抽樣的)圖像化
圖像被連續(xù)地存儲(chǔ)到堆棧1336中，堆棧1336充當(dāng)緩沖存 儲(chǔ)器，用于根據(jù)上文所描述的算法進(jìn)行進(jìn)一步的處理。堆棧1336為 m個(gè)提供了存儲(chǔ)空間。根據(jù)關(guān)系式附="(^+/)，通過選擇過濾深 度《和時(shí)間二次抽樣參數(shù)p (從0到w - 2)，確定m的值。如 此創(chuàng)建一組《個(gè)(在時(shí)間上二次抽樣的)圖像S7s，并使它們可用 于進(jìn)一步處理。在大多數(shù)實(shí)際情況下，參數(shù)/;被設(shè)置為0以便附= 。然后，該組圖像57*包括存儲(chǔ)在堆棧1336中的所有最后《個(gè) 圖像(以便考慮每個(gè)圖像/"。相反，當(dāng)二次抽樣參數(shù)/;大于0時(shí)， 附個(gè)圖像/s(w> )必須存儲(chǔ)在堆棧1336中，以便使w個(gè)圖像 可用于進(jìn)一步處理。當(dāng)超聲波掃描儀以超高采樣率(例如，每秒100 -500個(gè)圖像)時(shí)，可以方^更地利用此時(shí)間二次抽樣，在這種情況下， 通過對每個(gè)可用的圖像/s的分析，不會(huì)提供任何有用的好處。堆棧 1336還接收重疊參數(shù)o (從0到附-l)。通常，重疊參數(shù)o-w-7， 以^t堆棧1336為每一個(gè)圖像/s創(chuàng)建一組新的圖像S/s。當(dāng)重疊參 數(shù)o<w-J時(shí)，在個(gè)圖像進(jìn)入堆棧1336之后，堆棧1336 創(chuàng)建一組新的圖像S/s。
同時(shí)，由接收處理器1306提供的原始的(視頻)輸入圖像//被鎖定到另一個(gè)堆棧1337，該堆棧1337包括先進(jìn)先出(FIFO)移位 寄存器，大小等于附(以便存儲(chǔ)附個(gè)輸入圖像//)。
過濾器1339從堆棧1336中接收該組圖像5&。過濾器1339 通過對該組圖像57s (包括w個(gè)圖像/s)應(yīng)用上文所描述的經(jīng)過修 改的M/t/戶算法來計(jì)算經(jīng)過過濾的圖像//s。
然后，將如此獲得的經(jīng)過過濾的圖像//s傳遞到掩碼生成器 1342,該掩碼生成器1342也接收單元值的預(yù)先定義的閾值77/(例 如，從它們的最大允許值的0%到5%)。掩碼生成器1342創(chuàng)建 對應(yīng)的覆蓋掩碼Mo;如果其值嚴(yán)格地高于閾值77/，則通過(向每 一個(gè)單元)分配邏輯值1，否則，分配邏輯值0，從經(jīng)過過濾的圖像 //s中獲得覆蓋掩碼Afo。
覆蓋掩碼3/o隨后被提供到空間內(nèi)插器1345。空間內(nèi)插器 1345恢復(fù)對應(yīng)于輸入圖像//的大小的覆蓋掩碼Afo的完全大小 (即，MxN 二進(jìn)制值)；為此，對于對應(yīng)的像素組，復(fù)制覆蓋掩碼Mo 中的每一個(gè)單元的值。該運(yùn)算產(chǎn)生對應(yīng)的內(nèi)插掩碼及3/0。
同時(shí)，經(jīng)過過濾的圖像//s也提供到后處理器1348。后處理器 1348可能通過應(yīng)用增益因子，可選地將經(jīng)過過濾的圖像//s的單元 值轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的單獨(dú)的值(例如，包括在所有單元的最低值和最高值 之間均勻分布的64或128個(gè)級(jí)別)。可選地，當(dāng)輸入圖像被預(yù) 處理器1312線性化時(shí)，后處理器1348也可以應(yīng)用非線性過程(如 log-壓縮)，以便產(chǎn)生具有勻稱的對比度的圖像。后處理器1348也 訪問顏色查詢表1351。顏色查詢表1351將所有可能的級(jí)別與對應(yīng) 的顏色(優(yōu)選情況下，隨著級(jí)別提高，顏色變得越淺)的表示形式關(guān) 聯(lián)；例如，每一種顏色都由用于訪問包含其實(shí)際規(guī)范的調(diào)色板內(nèi)的位 置的指數(shù)進(jìn)行定義。如此，給經(jīng)過過濾的圖像//s中的每一個(gè)單元分 配對應(yīng)的顏色表示。
經(jīng)過過濾的圖像//s (要么是后處理的，要么作為最初構(gòu)建的) 被提供到空間內(nèi)插器1354。空間內(nèi)插器1354通過內(nèi)插法技術(shù)(如 基于最近鄰、雙線性的或二元三次的技術(shù))，恢復(fù)對應(yīng)于輸入圖像/, 的大小(即，MxN像素值)的經(jīng)過過濾的圖像//s的完全大小。為 此，對于對應(yīng)的像素組，復(fù)制經(jīng)過過濾的圖像//s中的每一個(gè)單元的 值(最近鄰內(nèi)插法)，并可選地在空間上過濾(如使用低通2D或3D 空間過濾器)。該運(yùn)算產(chǎn)生對應(yīng)的內(nèi)插圖像及/。
乘法器1357接收內(nèi)插圖像/ /(從空間內(nèi)插器1354 )和內(nèi)插 掩碼/ Mo(從空間內(nèi)插器1345)。乘法器1357 —個(gè)像素一個(gè)像素 地將內(nèi)插圖像及/乘以內(nèi)插掩碼及Mo，以便獲得掩蔽的圖像MI; 結(jié)果，掩蔽的圖像只包括對應(yīng)的內(nèi)插圖像及/的像素值，這些像 素值高于閾值7W(而其他像素值被復(fù)位為0)。閾值rjy允許調(diào)整
內(nèi)插圖像及/的掩蔽的級(jí)別；具體來說，當(dāng)閾值rH被設(shè)置為o時(shí)，
覆蓋掩碼Mo的每個(gè)像素和內(nèi)插覆蓋掩蔽的及MO的每個(gè)像素都是 邏輯值1,以便掩蔽的圖像將完全與內(nèi)插圖像及/相同。然后，
將掩蔽的圖像鎖定到單一圖像緩沖區(qū)1358中(替換其前面的內(nèi) 容)。如此，每當(dāng)由過濾器1339輸出新的經(jīng)過過濾的圖像//s時(shí)， 都更新緩沖區(qū)1358中的掩蔽的圖像M/，而否則它會(huì)保持不變(以 便保持從最后計(jì)算出的經(jīng)過過濾的圖像//s中獲得的掩蔽的圖像 M7)。
內(nèi)插掩碼及Mo還從空間內(nèi)插器1345提供到反相器1360，該 反相器1360生成對應(yīng)的反向的內(nèi)插掩碼/ Afo (通過交換邏輯值0 和1)。內(nèi)插掩碼及Mo被同樣鎖定到另一個(gè)單一圖像緩沖區(qū)1361 中(替換其前面的內(nèi)容)，以便始終與緩沖區(qū)1358中的掩蔽的圖像 3//同步。然后，將鎖定在緩沖區(qū)1361中的反向的內(nèi)插掩碼傳 遞到乘法器1363。乘法器1363還從堆棧1337中接收延遲的圖像 /rf。每次反向的內(nèi)插掩碼^M2被鎖定到緩沖區(qū)1361中時(shí)，對應(yīng)的 延遲的圖像/</從堆棧1337中退出，如此允許乘法器1363 —個(gè)像 素一個(gè)像素地乘以其輸入，以便獲得掩蔽的延遲的圖像MW;結(jié)果， 掩蔽的延遲的圖像只包括延遲的圖像W的像素值，它們未包 括在對應(yīng)的掩蔽的圖像MI內(nèi)(而其他像素值被復(fù)位為0)。
加法器1369接收掩蔽的延遲的圖像3//</(從乘法器1363 )和掩蔽的圖像M/(鎖定在緩沖區(qū)1358中)。加法器1369 —個(gè)像素 一個(gè)像素地(正確地同步)將掩蔽的圖像和掩蔽的延遲的圖像
相加，以便獲得覆蓋的圖像/o。如此，延遲的圖像的每一 個(gè)像素值都被掩蔽的圖像AT/的對應(yīng)的像素值替換，當(dāng)且僅當(dāng)后者具 有有效值(即，高于閾值Ti7)。
覆蓋的圖像被傳遞到監(jiān)視器驅(qū)動(dòng)程序1372，該驅(qū)動(dòng)程序 1372控制其可視性。同時(shí)，覆蓋的圖像Io也可以被添加到儲(chǔ)存庫 1375中。對于記錄的每一個(gè)新的輸入圖像//，重復(fù)上文所描述的相 同操作。具體來說，將新的輸入圖像//推入堆棧1337中；這使得 前面的輸入圖像Ii在堆棧1337中移動(dòng)，并輸出最舊的輸入圖像。 同時(shí)(在可能的線性化、限制到所需的感興趣區(qū)域、減去背景圖像/6， 以及空間二次抽樣)之后，對應(yīng)的新的經(jīng)過校正的圖像Jc被添加到 堆棧1336中。結(jié)果，覆蓋的圖像連續(xù)地顯示在超聲波掃描儀的 監(jiān)視器上；應(yīng)該指出的是，每一個(gè)覆蓋的圖像都有一個(gè)延遲(相 對于其采集時(shí)間)，該延遲由穿過整個(gè)堆棧1337所需的時(shí)間(對應(yīng) 于選定過濾窗口 )進(jìn)行定義。此外，如此獲得的覆蓋的圖像的序 列還在儲(chǔ)存庫1375中可用于進(jìn)一步分析。
上文所描述的解決方案促進(jìn)了固定造影劑的檢測；具體來說，這 可以鑒別固定造影劑與循環(huán)造影劑(也鑒別移動(dòng)的組織)。因此，顯 著地提高了對所獲得的結(jié)果的任何分析的精確度。
更具體來說，此技術(shù)使得在空間上描繪身體部位的感興趣區(qū)域中 的固定造影劑成為可能；同時(shí)，它還允許以相對來說比較高的準(zhǔn)確度 量化每一個(gè)位置的固定造影劑的濃度。例如，這會(huì)有助于否則將難以 檢測的多個(gè)病變的正確診斷。
應(yīng)該指出的是，現(xiàn)在可以實(shí)時(shí)地(在顯示圖像的同時(shí))檢測固定 造影劑。具體來說， 一旦造影劑的固定不動(dòng)的微粒附著于目標(biāo)上，它 們就被暴露；因此，在施用造影劑之后的較早的時(shí)間點(diǎn)，就可以獲得
分析的結(jié)果(無需等待其完全的洗出)。
上述所有都會(huì)有助于基于針對性的造影劑的使用的新的成像技術(shù)的成功開發(fā)。
當(dāng)覆蓋圖像以彩色顯示時(shí)，如構(gòu)建(內(nèi)插)經(jīng)過過濾的圖像的過 程中分配給細(xì)胞顏色表示所定義的那樣，進(jìn)一步有助于覆蓋的圖像的
序列的讀取。在此情況下，每一種不同顏色都帶有其自己的定量含義； 例如，可以從顯示在監(jiān)視器上的接近于覆蓋的圖像的序列的色帶中讀 出此值。
此外，通過在輸入圖像上覆蓋經(jīng)過過濾的圖像，會(huì)提供固定造影 劑的增強(qiáng)的視覺感，該視覺感現(xiàn)在被置于待分析的身體部位的實(shí)際表
示形式的現(xiàn)實(shí)環(huán)境中。還應(yīng)注意，閾值rH允許根據(jù)偶然的要求調(diào)
整覆蓋的程度。例如，通過提高閾值77/，會(huì)降低覆蓋，以便限制處 理對(原始的)輸入圖像的影響。相反，通過將閾值設(shè)置為0，
可以將經(jīng)過過濾的圖像完全重疊到感興趣區(qū)域中的輸入圖像上。 修改方案
當(dāng)然，為了滿足本地和特定要求，那些精通本技術(shù)的人員可以對 上文所描述的解決方案應(yīng)用許多修改方案和更改。具體來說，雖然是 參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例以一定的詳細(xì)程度描述本發(fā)明的，但是，應(yīng) 該理解，各種省略、替換和某種形式的變化和細(xì)節(jié)以及其他實(shí)施例也
是可以的；此外，很明顯，與本發(fā)明的任何所說明的實(shí)施例一起描迷 的特定元素和/或方法步驟也可以包含在任何其他實(shí)施例中，作為設(shè)計(jì) 選擇的一般情況。
例如，如果超聲波掃描儀具有不同結(jié)構(gòu)或包括其他單元(如具有 線性的、凸面的、定相的或矩陣陣列類型的成像探針)，類似的考慮 也適用?；蛘?，提出的解決方案在包括超聲波掃描儀和不同的計(jì)算機(jī) (或任何相當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理系統(tǒng))的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)中應(yīng)用；在此情況下， 測量的數(shù)據(jù)從超聲波掃描儀傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，以便進(jìn)行其處理(例如， 通過可移動(dòng)磁盤、存儲(chǔ)器鍵或網(wǎng)絡(luò)連接)。在任何情況下，任何其他 醫(yī)學(xué)成像應(yīng)用，如基于核磁共振成像(MRI)或X射線計(jì)算斷層分 析(CT)也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
同樣，本發(fā)明的解決方案還有助于對于任何(生物)目標(biāo)利用相當(dāng)?shù)脑煊皠﹣韺?shí)施；例如，在上文所提及的備選應(yīng)用中，造影劑可以 專門用于增強(qiáng)核磁共振成像或X射線計(jì)算斷層分析成像。
在任何情況下，沒有任何東西能阻止提出的處理應(yīng)用到整個(gè)圖像 (而不選定任何感興趣區(qū)域)。
如上文所描述的，本發(fā)明的解決方案優(yōu)選情況下是通過計(jì)算相關(guān) 的像素值之中的最小值來實(shí)現(xiàn)的(以便便于消除由造影劑的循環(huán)微粒 生成的重疊斑點(diǎn)顆粒的影響)。然而，這不會(huì)作為限制；的確，可以 使用備選算法來計(jì)算一般地表示相關(guān)的集中的最低的值的值(例如， 基于像素值的加權(quán)平均值)。更一般地，提出的解決方案用代表對應(yīng) 的像素位置(的超聲波脈沖)的最低響應(yīng)的經(jīng)過過濾的值替換輸入圖 像中的像素值；因此，在基于負(fù)圖像的系統(tǒng)中(其中，像素值隨回波
信號(hào)的強(qiáng)度而減少)，這將意味著計(jì)算該集合中的最大值。
在不偏離本發(fā)明的原理的情況下，也可以以不同的方式定義過濾
窗口 (然后過濾長度)。在任何情況下，沒有任何東西會(huì)阻止使用預(yù)
先定義的過濾窗口 (例如，設(shè)置為在最標(biāo)準(zhǔn)情況下提供可以接受的性
能的值)。
或者，可以根據(jù)任何其他判別條件執(zhí)行輸入圖像的時(shí)間二次抽樣 (或者可以一起省略它)。
此外，用于獲取輸入圖像的任何其他都在本發(fā)明的范圍內(nèi)(例如， 使用基于多普勒的算法)。
應(yīng)該理解，涉及減去背景圖像的的功能不是嚴(yán)格需要的(可以在 本發(fā)明的某些實(shí)現(xiàn)方式中省略)。
如果利用不同技術(shù)(例如，根據(jù)預(yù)先定義的二次抽樣因素)對輸 入圖像進(jìn)行二次抽樣，類似的考慮也適用；在任何情況下，都不排除 在像素級(jí)別(而不是由上文所提及的空間二次抽樣進(jìn)行定義的像素的 組的級(jí)別)應(yīng)用提出的解決方案。
同樣，也可以省略補(bǔ)償輸入圖像的移動(dòng)(例如，當(dāng)此移動(dòng)遠(yuǎn)比造 影劑的流動(dòng)慢時(shí))。
或者，也可以在過濾圖像之后應(yīng)用空間二次抽樣，而不是在將它們存儲(chǔ)到對應(yīng)的堆棧之前應(yīng)用。
也可以根據(jù)用戶的偏愛，保留選擇將經(jīng)過過濾的圖像覆蓋在輸入 圖像上。例如，可以僅僅顯示經(jīng)過過濾的圖像，而不覆蓋在輸入圖像
上，或感興趣區(qū)域內(nèi)的輸入圖像的像素值可以被設(shè)置為0,以便對著
可以改進(jìn)對比度的黑色背景顯示經(jīng)過過濾的圖像。根據(jù)備選實(shí)施例， 經(jīng)過過濾的圖像被覆蓋在非對比度特定的圖像上(如從由接收處理器
提供的對比度特定的圖像提取的基本B模式圖像)，盡管優(yōu)選情況 下經(jīng)過過濾的圖像是從由對比度特定的成像模式提供的圖像生成的。 此外，雖然本發(fā)明是為實(shí)時(shí)使用專門設(shè)計(jì)的，但是，離線應(yīng)用設(shè)計(jì)的 解決方案以便分析所獲得的結(jié)果也是可以的。
可以通過并行地實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或更多應(yīng)用利用不同過濾長度的經(jīng)過 修改的3//"—/尸算法的過濾器來擴(kuò)展該方法。這將允許識(shí)別同時(shí)具有 不同流速的造影劑的微粒(如造影劑的快速移動(dòng)的、慢速移動(dòng)的和固 定不動(dòng)的微粒)。
如果程序(可以用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明)是以不同的方式構(gòu)成的，或如
果提供了另外的模塊或功能，則類似的考慮也適用；同樣，存儲(chǔ)器結(jié) 構(gòu)也可以是其他類型，或者也可以替換為相當(dāng)?shù)膶?shí)體不一定包括物理 存儲(chǔ)器介質(zhì))。此外，提出的解決方案還有助于利用等效的方法實(shí)現(xiàn) (具有類似或額外的步驟，甚至以不同的順序)。在任何情況下，程 序都可以呈現(xiàn)適合于由任何數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)使用或與任何數(shù)據(jù)處理系 統(tǒng)一起使用的形式，如外部或常駐軟件、固件或微代碼(要么以目標(biāo) 代碼要么以源代碼)。此外，程序還可以用任何計(jì)算機(jī)可使用的介質(zhì) 提供；介質(zhì)可以是適合于包含、存儲(chǔ)、傳遞、傳播或傳輸程序的任何 元件。這樣的介質(zhì)的示例有固定盤(其中可以預(yù)先加載程序)、可 移動(dòng)磁盤、磁帶、卡、有線、光纖、無線連接、網(wǎng)絡(luò)、廣播波等等； 例如，介質(zhì)可以是電子、磁性、光學(xué)、電磁、紅外線或半導(dǎo)體類型.
在任何情況下，根據(jù)本發(fā)明的解決方案有助于利用硬件結(jié)構(gòu)(例 如，集成在半導(dǎo)體材料的芯片中)，或利用軟件和硬件的組合來執(zhí)行。
權(quán)利要求
1. 一種用于在醫(yī)學(xué)成像應(yīng)用中促進(jìn)固定造影劑的檢測的系統(tǒng)(1300)，所述系統(tǒng)包括用于提供在對應(yīng)的獲取瞬間獲得的總數(shù)個(gè)輸入圖像的序列的裝置(1303-1306)，所述輸入圖像通過對施用了造影劑的病人的身體部位(155)進(jìn)行成像獲得，所述造影劑能夠在病人體內(nèi)循環(huán)并能夠基本上在生物目標(biāo)上固定不動(dòng)，每一個(gè)輸入圖像都包括多個(gè)輸入值，每一個(gè)輸入值都表示對可能包括所述造影劑的身體部位的對應(yīng)的部分的詢問信號(hào)的響應(yīng)，以及用于降低在至少一個(gè)選定輸入圖像中所述身體部位內(nèi)的所述循環(huán)造影劑的影響的裝置(1309-1369)，其特征在于，所述用于降低影響的裝置包括，用于通過用一組對應(yīng)的經(jīng)過過濾的值替換一組所述選定輸入圖像的輸入值，創(chuàng)建對應(yīng)于每一個(gè)選定輸入圖像的經(jīng)過過濾的圖像的裝置(1309-1369)，每一個(gè)經(jīng)過過濾的值表示包括所述選定輸入圖像的多個(gè)輸入圖像的組中的所述身體部位的對應(yīng)的部分的最低響應(yīng)，所述多個(gè)輸入圖像的組包括其數(shù)量低于所述總數(shù)的若干個(gè)輸入圖像。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)(1300)，其中，每一個(gè)輸入值都 響應(yīng)所述身體部位的所述對應(yīng)的部分的詢問信號(hào)而增大，每一個(gè)經(jīng)過 過濾的值都包括所述多個(gè)輸入圖像的組中的所述對應(yīng)的輸入值之中 的最小值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)(1300)，其中，所述多個(gè) 輸入圖像的組包括所述序列中的所述選定輸入圖像和至少一個(gè)前面 的輸入圖像。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)(1300),其中，所述至少一個(gè)前 面的輸入圖像包括多個(gè)前面的輸入圖像。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的系統(tǒng)(1300)，進(jìn)一步包括用于選擇前面的輸入圖像的數(shù)量作為身體部位中的所述造影劑的估計(jì)的流動(dòng)速率的函數(shù)的裝置(1336,1337 )。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1到5中的任何一個(gè)權(quán)利要求所述的系統(tǒng) (1300)，進(jìn)一步包括用于在時(shí)間上對所述前面的輸入圖像進(jìn)行二次抽 樣的裝置(1336)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1到6中的任何一個(gè)權(quán)利要求所述的系統(tǒng) (1300)，其中，所述身體部位包括組織，用于提供所述輸入圖像的序 列的裝置(1303-1306)包括用于降低所述組織在所述輸入圖像中的影響的裝置(1306)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1到7中的任何一個(gè)權(quán)利要求所述的系統(tǒng) (1300)，其中，所述用于創(chuàng)建所述經(jīng)過過濾的圖像的裝置(1309-1369) 包括用于選擇所述輸入圖像的序列中的背景圖像的裝置(1315)，以及用于從所述多個(gè)輸入圖像的組中減去所述背景圖像的裝置 (1321-1327)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1到8中的任何一個(gè)權(quán)利要求所述的系統(tǒng) (1300)，其中，所述用于創(chuàng)建所迷經(jīng)過過濾的圖像的裝置(1309-1369 ) 包括用于根據(jù)其估計(jì)的分辨率在空間上對所述多個(gè)輸入圖像的組進(jìn) 行二次抽樣的裝置(l"3)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1到9中的任何一個(gè)權(quán)利要求所述的系統(tǒng) (1300)，進(jìn)一步包括用于選擇所述輸入圖像序列中的參考圖像并用于 補(bǔ)償每一個(gè)輸入圖像相對于所述參考圖像的移動(dòng)的裝置(1306)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1到10中的任何一個(gè)權(quán)利要求所述的系統(tǒng) (1300)，進(jìn)一步包括用于線性化(1333)所述多個(gè)輸入圖像的組的裝置 (1312)，以使其每一個(gè)輸入值基本上與身體部位(155)的所述對應(yīng)的 部分中的所述造影劑的濃度成比例。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1到11中的任何一個(gè)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)(1300)，進(jìn)一步包括用于基本上在所述對應(yīng)的選定的輸入圖^^的所述獲取瞬間實(shí)時(shí) 地顯示每一個(gè)經(jīng)過過濾的圖像的裝置(1372)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1到12中的任何一個(gè)權(quán)利要求所述的系統(tǒng) (1300)，其中，所述用于創(chuàng)建所述經(jīng)過過濾的圖像的裝置(1309-1369) 包括用于復(fù)位所述經(jīng)過過濾的圖像中的未到達(dá)閾值的每一個(gè)經(jīng)過過 濾的值的裝置(1342 - 1357)，以及用于將所述經(jīng)過過濾的圖像覆蓋在所述對應(yīng)的選定輸入圖像上 的裝置(1337;1360-1369 )。
14. 一種用于在醫(yī)學(xué)成像應(yīng)用中促進(jìn)固定造影劑的檢測的方法 (1300)，所述方法包括下列步驟提供(1303-1306)在對應(yīng)的獲取瞬間獲得的總數(shù)個(gè)輸入圖像的 序列，所述輸入圖像通過對施用了造影劑的病人的身體部位(155)進(jìn) 行成像獲得，所述造影劑能夠在病人體內(nèi)循環(huán)并能夠基本上在生物目 標(biāo)上固定不動(dòng)，每一個(gè)輸入圖像都包括多個(gè)輸入值，每一個(gè)輸入值都 表示對可能包括所述造影劑的身體部位的對應(yīng)的部分的詢問信號(hào)的 響應(yīng)，以及降低(1309-1369 )所述身體部位內(nèi)的所述循環(huán)造影劑在至少一個(gè)選定輸入圖像中的影響， 其特征在于，對于每一個(gè)選定輸入圖像，所述降低步驟包括，通過用一組對應(yīng) 的經(jīng)過過濾的值替換一組所述選定輸入圖像的輸入值，創(chuàng)建 (1309-1369)對應(yīng)的經(jīng)過過濾的圖像，每一個(gè)經(jīng)過過濾的值表示包括 所述選定輸入圖像的多個(gè)輸入圖像的組中的所述身體部位的對應(yīng)的 部分的最低響應(yīng)，所述多個(gè)輸入圖像的組包括其數(shù)量低于所述總數(shù)的 若干個(gè)輸入圖像。
15. —種計(jì)算機(jī)程序(130)，用于當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序在數(shù)據(jù)處理 系統(tǒng)(100)上執(zhí)行時(shí)執(zhí)行權(quán)利要求14的所述方法(1300)。
16. —種包括具有計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可使用的介質(zhì)的計(jì)算機(jī) 程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序當(dāng)在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)上執(zhí)行時(shí)使所述系統(tǒng)執(zhí) 行一種用于在醫(yī)學(xué)成像應(yīng)用中促進(jìn)固定造影劑的檢測的方法，其中， 所述方法包括下列步驟提供在對應(yīng)的獲取瞬間獲得的總數(shù)個(gè)輸入圖像的序列，所述輸入 圖像通過對施用了造影劑的病人的身體部位進(jìn)行成像獲得，所述造影 劑能夠在病人體內(nèi)循環(huán)并能夠基本上在生物目標(biāo)上固定不動(dòng)，每一個(gè) 輸入圖像都包括多個(gè)輸入值，每一個(gè)輸入值都表示對可能包括所述造 影劑的身體部位的對應(yīng)的部分的詢問信號(hào)的響應(yīng)，以及降低在至少一個(gè)選定輸入圖像中所述身體部位內(nèi)的所述循環(huán)造 影劑的影響，其中，對于每一個(gè)選定輸入圖像，所述降低步驟包括通過用一組對應(yīng)的經(jīng)過過濾的值替換一組所述選定輸入圖像的 輸入值，創(chuàng)建對應(yīng)的經(jīng)過過濾的圖像，每一個(gè)經(jīng)過過濾的值表示包括 所述選定輸入圖像的多個(gè)輸入圖像的組中的所述身體部位的對應(yīng)的 部分的最低響應(yīng)，所述多個(gè)輸入圖像的組包括其數(shù)量低于所述總數(shù)的 若干個(gè)輸入圖像。
全文摘要
提出了一種用于在醫(yī)學(xué)成像應(yīng)用中促進(jìn)固定造影劑的檢測的系統(tǒng)(1300)。該系統(tǒng)包括裝置(1303-1306)，用于提供在對應(yīng)的獲取瞬間獲得的總數(shù)個(gè)輸入圖像的序列，所述輸入圖像通過對施用了造影劑的病人的身體部位(155)進(jìn)行成像獲得，所述造影劑能夠在病人體內(nèi)循環(huán)并能夠基本上在生物目標(biāo)上固定不動(dòng)，每一個(gè)輸入圖像都包括多個(gè)輸入值，每一個(gè)輸入值都表示對可能包括所述造影劑的身體部位的對應(yīng)的部分的詢問信號(hào)的響應(yīng)，以及用于降低在至少一個(gè)選定輸入圖像中所述身體部位內(nèi)的所述循環(huán)造影劑的影響的裝置(1309-1369)；所述用于降低影響的裝置包括用于通過用一組對應(yīng)的經(jīng)過過濾的值替換一組所述選定輸入圖像的輸入值，創(chuàng)建對應(yīng)于每一個(gè)選定輸入圖像的經(jīng)過過濾的圖像的裝置(1309-1369)，每一個(gè)經(jīng)過過濾的值表示包括所述選定輸入圖像的多個(gè)輸入圖像的組中的所述身體部位的對應(yīng)的部分的最低響應(yīng)，所述多個(gè)輸入圖像的組包括其數(shù)量低于所述總數(shù)的若干個(gè)輸入圖像。
文檔編號(hào)A61B8/00GK101304690SQ200680041825
公開日2008年11月12日 申請日期2006年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月10日
發(fā)明者M·阿迪特, N·羅格寧, P·弗林京, 鋒 閆 申請人:伯拉考開發(fā)股份有限公司