RU2444061C2 - Способ идентификации элемента на двух и более изображениях - Google Patents
Способ идентификации элемента на двух и более изображениях Download PDFInfo
- Publication number
- RU2444061C2 RU2444061C2 RU2009102854/08A RU2009102854A RU2444061C2 RU 2444061 C2 RU2444061 C2 RU 2444061C2 RU 2009102854/08 A RU2009102854/08 A RU 2009102854/08A RU 2009102854 A RU2009102854 A RU 2009102854A RU 2444061 C2 RU2444061 C2 RU 2444061C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- equipment
- image
- dimensional element
- images
- dimensional
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 98
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 89
- 238000001959 radiotherapy Methods 0.000 claims description 97
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 67
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 53
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 49
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 45
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims description 42
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 claims description 31
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 claims description 18
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 claims description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 13
- 238000002600 positron emission tomography Methods 0.000 claims description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 claims description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 6
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 6
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 5
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 3
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 107
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 105
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 102
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 79
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 37
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 37
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 21
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 16
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 16
- 210000001835 viscera Anatomy 0.000 description 16
- 210000003708 urethra Anatomy 0.000 description 14
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 13
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 13
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 13
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 13
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 12
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 12
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 11
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 11
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 11
- 230000004044 response Effects 0.000 description 10
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 10
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 9
- 210000002307 prostate Anatomy 0.000 description 9
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 9
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 8
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 8
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 8
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 7
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 7
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 210000002808 connective tissue Anatomy 0.000 description 7
- 210000000936 intestine Anatomy 0.000 description 7
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 7
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 6
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 6
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 description 6
- 239000000439 tumor marker Substances 0.000 description 6
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 5
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 5
- 210000000981 epithelium Anatomy 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 5
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 5
- 210000000653 nervous system Anatomy 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 5
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 5
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 5
- 229910001285 shape-memory alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 4
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 4
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 230000002526 effect on cardiovascular system Effects 0.000 description 4
- 210000000750 endocrine system Anatomy 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 4
- 210000000944 nerve tissue Anatomy 0.000 description 4
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 210000004994 reproductive system Anatomy 0.000 description 4
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 4
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 4
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 4
- 230000002747 voluntary effect Effects 0.000 description 4
- 206010017076 Fracture Diseases 0.000 description 3
- 239000000560 biocompatible material Substances 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 210000002249 digestive system Anatomy 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 210000002216 heart Anatomy 0.000 description 3
- 210000000987 immune system Anatomy 0.000 description 3
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 3
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 3
- 210000002751 lymph Anatomy 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000003387 muscular Effects 0.000 description 3
- 229910001000 nickel titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 3
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 3
- 210000003437 trachea Anatomy 0.000 description 3
- 210000000626 ureter Anatomy 0.000 description 3
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 3
- 206010003445 Ascites Diseases 0.000 description 2
- 208000010392 Bone Fractures Diseases 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010016654 Fibrosis Diseases 0.000 description 2
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 2
- 208000019430 Motor disease Diseases 0.000 description 2
- 208000018737 Parkinson disease Diseases 0.000 description 2
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HZEWFHLRYVTOIW-UHFFFAOYSA-N [Ti].[Ni] Chemical compound [Ti].[Ni] HZEWFHLRYVTOIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000003567 ascitic fluid Anatomy 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000000941 bile Anatomy 0.000 description 2
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 2
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 2
- 238000002725 brachytherapy Methods 0.000 description 2
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 description 2
- 206010008129 cerebral palsy Diseases 0.000 description 2
- 230000007882 cirrhosis Effects 0.000 description 2
- 208000019425 cirrhosis of liver Diseases 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 2
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 2
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 2
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 2
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 2
- 210000003041 ligament Anatomy 0.000 description 2
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 244000045947 parasite Species 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 210000005070 sphincter Anatomy 0.000 description 2
- 210000000278 spinal cord Anatomy 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 210000002435 tendon Anatomy 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 230000000472 traumatic effect Effects 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 102000007469 Actins Human genes 0.000 description 1
- 108010085238 Actins Proteins 0.000 description 1
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010027677 Fractures and dislocations Diseases 0.000 description 1
- 206010062767 Hypophysitis Diseases 0.000 description 1
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 206010027146 Melanoderma Diseases 0.000 description 1
- 102000003505 Myosin Human genes 0.000 description 1
- 108060008487 Myosin Proteins 0.000 description 1
- AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CCNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000031481 Pathologic Constriction Diseases 0.000 description 1
- 210000001744 T-lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- UXZUCXCKBOYJDF-UHFFFAOYSA-N [Ti].[Co].[Ni] Chemical compound [Ti].[Co].[Ni] UXZUCXCKBOYJDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 210000000577 adipose tissue Anatomy 0.000 description 1
- 210000004100 adrenal gland Anatomy 0.000 description 1
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 1
- 210000003719 b-lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 210000000013 bile duct Anatomy 0.000 description 1
- 238000001574 biopsy Methods 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 210000001175 cerebrospinal fluid Anatomy 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 201000001883 cholelithiasis Diseases 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000013170 computed tomography imaging Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 1
- 210000003038 endothelium Anatomy 0.000 description 1
- 210000003238 esophagus Anatomy 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000011347 external beam therapy Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 208000001130 gallstones Diseases 0.000 description 1
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 210000003016 hypothalamus Anatomy 0.000 description 1
- 238000002675 image-guided surgery Methods 0.000 description 1
- 239000012216 imaging agent Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 208000000509 infertility Diseases 0.000 description 1
- 230000036512 infertility Effects 0.000 description 1
- 231100000535 infertility Toxicity 0.000 description 1
- 244000000053 intestinal parasite Species 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 210000002429 large intestine Anatomy 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 210000000265 leukocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 210000001165 lymph node Anatomy 0.000 description 1
- 210000004324 lymphatic system Anatomy 0.000 description 1
- 210000005075 mammary gland Anatomy 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000000968 medical method and process Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 210000004498 neuroglial cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000002569 neuron Anatomy 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 210000001331 nose Anatomy 0.000 description 1
- 210000004789 organ system Anatomy 0.000 description 1
- 210000001672 ovary Anatomy 0.000 description 1
- 210000003101 oviduct Anatomy 0.000 description 1
- 210000000496 pancreas Anatomy 0.000 description 1
- 210000003899 penis Anatomy 0.000 description 1
- 210000000578 peripheral nerve Anatomy 0.000 description 1
- 210000003635 pituitary gland Anatomy 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000004393 prognosis Methods 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 1
- 230000037390 scarring Effects 0.000 description 1
- 210000001625 seminal vesicle Anatomy 0.000 description 1
- 210000002027 skeletal muscle Anatomy 0.000 description 1
- 210000000813 small intestine Anatomy 0.000 description 1
- 210000002460 smooth muscle Anatomy 0.000 description 1
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000036262 stenosis Effects 0.000 description 1
- 208000037804 stenosis Diseases 0.000 description 1
- 230000002966 stenotic effect Effects 0.000 description 1
- 239000008223 sterile water Substances 0.000 description 1
- 210000001550 testis Anatomy 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
- 210000001685 thyroid gland Anatomy 0.000 description 1
- 230000000451 tissue damage Effects 0.000 description 1
- 231100000827 tissue damage Toxicity 0.000 description 1
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 1
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 1
- 108700012359 toxins Proteins 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000003932 urinary bladder Anatomy 0.000 description 1
- 210000004291 uterus Anatomy 0.000 description 1
- 210000001215 vagina Anatomy 0.000 description 1
- 201000010653 vesiculitis Diseases 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/39—Markers, e.g. radio-opaque or breast lesions markers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
- A61N5/1049—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/30—Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration
- G06T7/33—Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration using feature-based methods
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B2017/00831—Material properties
- A61B2017/00867—Material properties shape memory effect
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
- A61B90/37—Surgical systems with images on a monitor during operation
- A61B2090/374—NMR or MRI
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/39—Markers, e.g. radio-opaque or breast lesions markers
- A61B2090/3983—Reference marker arrangements for use with image guided surgery
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
- A61N5/1049—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam
- A61N2005/1055—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam using magnetic resonance imaging [MRI]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
- A61N5/1049—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam
- A61N2005/1058—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam using ultrasound imaging
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
- A61N5/1049—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam
- A61N2005/1061—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam using an x-ray imaging system having a separate imaging source
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
- A61N5/1064—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for adjusting radiation treatment in response to monitoring
- A61N5/1065—Beam adjustment
- A61N5/1067—Beam adjustment in real time, i.e. during treatment
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10072—Tomographic images
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
- G06T2207/30004—Biomedical image processing
- G06T2207/30096—Tumor; Lesion
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Surgery (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Pathology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Abstract
Изобретение относится к средствам идентификации одного и того же элемента на изображениях. Техническим результатом является повышение точности идентификации объектов в теле. В способе на изображении идентифицируют цельный видимый трехмерный элемент, на первом изображении идентифицируют трехмерный элемент, на втором изображении идентифицируют трехмерный элемент, выполняют объединение, исходя из первого изображения и второго изображения и исходя из положения трехмерного элемента на первом изображении и положения трехмерного элемента на втором изображении. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 14 ил.
Description
Область изобретения
Настоящее изобретение относится к способу идентификации элемента, общего на двух или более изображениях, и последующего объединения двух или более изображений на основании общего элемента. В частности, настоящее изобретение относится к способу идентификации элемента, который располагают в теле человека или теле животного относительно части тела такой, как ткань или орган или иная часть тела.
Кроме того, изобретение относится к установлению параметра тела, такого, как температура, кровоток, нервные импульсы или иные интересуемые параметры тела человека или тела животного. Параметр тела устанавливают на основании идентификации элемента относительно интересуемого телесного вещества.
Предпосылки изобретения
Проблема, связанная с известными медицинскими способами формирования изображений, касается точного выбора и сравнения видов идентичных областей на изображениях, которые получают оборудованием формирования изображений в разное время, или на изображениях, которые получают практически одновременно с использованием разных модальностей изображения, например КТ, МРТ, SPECT и ПЭТ, или на изображениях, которые получают практически одновременно с использованием разных условий настройки. Эта проблема имеет два аспекта.
Во-первых, для того, чтобы увязать информацию на изображении анатомии с самой анатомией, необходимо установить соответствие один к одному между точками на изображении и точками на анатомии. Это называется точным совмещением пространства изображения с физическим пространством.
Второй аспект касается точного совмещения одного пространства изображения с другим пространством изображения. Цель точного совмещения двух произвольно ориентированных изображений - выставить системы координат двух изображений так, чтобы любой данной точке на обоих изображениях были присвоены идентичные адреса. Расчет преобразования твердого тела, необходимого для совмещения изображений, требует знания движения и вращения анатомии на изображениях.
Расчет преобразования твердого тела анатомии для плоского совмещения координатных систем плоских изображений требует знания координат по меньшей мере двух отдельных точек или линии на изображениях.
Расчет преобразования твердого тела анатомии для трехмерного совмещения координатных систем трехмерных изображений или плоских изображений под несколькими углами требует знания координат по меньшей мере трех отдельных точек, или двух линий, или объемного предмета на изображениях.
Одиночные идентифицируемые точки, маркирующие идентичные места на изображениях, называются «реперными точками» или «реперами», и используемые реперы - это геометрические центры маркеров, которые называются «реперными маркерами». Эти реперы используются для корреляции пространства изображения с физическим пространством и для корреляции одного пространства изображения с другим пространством изображения. Реперные маркеры обеспечивают постоянную систему отсчета, видимую в данном режиме формирования изображений, чтобы сделать точное совмещение возможным.
В статье "Locking acrylic resin dental stent for image-guided surgery", опубликованной в Журнале ортопедической стоматологии, том 83, №4, апрель, 2000 г., Фенлон и другие, раскрывают процедуру создания фиксирующего зубного стента из акрилового полимера. Рамка, несущая группу реперных маркеров, прикрепляется к зубному стенту во время формирования изображения, причем рамка выполнена как альтернатива имплантируемым в кость реперным маркерам. Реперные маркеры зубного стента расположены вне организма. Кроме того, реперным маркерам необходима рамка для размещения относительно черепа. Перед формированием изображения группу маркеров формирования изображения присоединяют к зубному стенту. После формирования изображения, но перед хирургическим вмешательством, группу инфракрасных диодов присоединяют к группе маркеров формирования изображения для обеспечения физической корректировки. Таким образом, расположение черепа относительно любого хирургического оборудования выполняется с помощью инфракрасного света. Кроме того, различные маркеры, т.е. реперные маркеры и инфракрасные диоды, соответственно, необходимо использовать и сменять во время хирургического вмешательства в черепе.
Одна из нынешних проблем в этой области заключается в обеспечении реперов, которые можно использовать с несколькими модальностями формирования изображений. Изображения магнитно-резонансной томографии и рентгеновской компьютерной томографии - это цифровые изображения, в которых изображения образуются по точкам. Эти точки называются элементами изображения или пикселями и связаны с интенсивностью света, излучаемого электронно-лучевой трубкой, или используются для формирования изображения на пленке. Матрица освещенных пикселей позволяет наблюдателю просматривать изображение.
Характер, в каком изменяется или модулируется интенсивность любого данного пикселя, меняется в зависимости от используемой модальности формирования изображений. В рентгеновской компьютерной томографии эта модуляция зависит, главным образом, от числа электронов на единицу сканируемого объема. В магнитно-резонансной томографии параметрами, влияющими на эту модуляцию, являются, главным образом, протонная спиновая плотность и время продольной и поперечной релаксации Т1 и Т2, которые известны также как время спин-решеточной и спин-спиновой релаксации соответственно.
Используя и объединяя разные модальности формирования изображений, можно выиграть от характеристик разных модальностей благодаря тому, что на одном изображении некоторые объекты можно идентифицировать четче и легче, чем на другом, и наоборот. Тем самым обеспечиваются лучшая идентификация объектов в теле и лучшая диагностика.
При построении реперного маркера необходимо знать, что агент, который может визуализироваться при одной модальности формирования изображений, не обязательно может визуализироваться при другой модальности. И все же возможность формировать изображения как при компьютерной, так и магнитно-резонансной томографии при использовании данного маркера было бы особенно преимущественным в том, что можно было бы точно совмещать изображения, полученные при разных модальностях формирования изображений. Например, возможность точно совмещать изображения компьютерной и магнитно-резонансной томографии позволило бы объединить информацию, касающуюся костной структуры, полученную при сканировании методом компьютерной томографии, с анатомической информацией о мягких тканях, полученной при сканировании методом магнитно-резонансной томографии. По-прежнему остается необходимость в реперном маркере, который можно использовать для установления известной системы координат при нескольких модальностях формирования изображений, и который обеспечивает анатомическое совмещение разных изображений.
Еще одна проблема в этой области возникает из противоречивой необходимости обеспечения комфорта для больного, что обычно склоняет врачей-клиницистов к минимизации размера маркера для менее травматического процесса имплантации, и желания врачей-клиницистов использовать маркеры, которые являются максимально яркими и, следовательно, максимально крупными на изображениях. Такая яркость желательна потому, что она обеспечивает мощный сигнал, который можно отличить от шума, присущего процессу формирования изображений. Использование маркеров большого размера желательно еще и для того, чтобы изображение маркера занимало как можно больше полных пикселей. Увеличение числа полных пикселей, занимаемых маркером, повышает точность, с которой можно определить положение маркера, и гарантию того, что реперную точку можно четко идентифицировать и не спутать с другими точками на изображениях.
Кроме того, общая методика использования реперных маркеров требует определения центроиды маркера; для крупного, яркого маркера рассчитать центроиду легче, чем для меньшего, более тусклого маркера. С другой стороны, чем больше известный маркер, тем труднее больному переносить его присутствие в течение продолжительных периодов времени, когда маркер помещен в ткань. По-прежнему остается необходимость в маркере, в котором можно использовать преимущества, предоставленные увеличенными размерами, и который при этом будет легко переноситься больным на протяжении периода его использования. Есть также необходимость в небольшом многомодальном маркере, который можно имплантировать больному и оставлять там на протяжении более продолжительных периодов времени без причинения вреда больному.
Кроме того, есть необходимость в одиночном маркере, который может предоставлять информацию о координатах по меньшей мере трех точек на разных изображениях.
Такой более постоянный реперный маркер предпочтительно будет обнаруживаемым неинвазивным методом, так что положение в физическом пространстве может обнаруживаться, и его центроида рассчитываться, даже если он остается скрытым от визуального контроля под кожей больного.
Международная патентная заявка WO 2006/114721 раскрывает способ применения в медицинской системе визуального отображения и медицинской системе формирования изображения для отображения последовательности изображений. Описывается процесс обработки для отображения последовательности изображений медицинского вмешательства. Во время медицинского вмешательства инструмент, такой как стент внутри артерии, перемещают и разворачивают. Предпочтительно, по меньшей мере, два маркера выполнены на опоре инструмента. Положение инструмента получают путем определения положения маркеров. Из полученного положения инструмента изображение инструмента на последовательности изображений улучшается относительно фона. Используется только лишь одна техника формирования изображения, а именно рентгеновские лучи. Таким образом, не происходит объединения изображений, только последовательность изображений от одного и того же способа формирования изображения получают во время перемещения и/или вращения инструмента.
В патенте США №US 6333971 описывается имплантнруемый реперный маркер, имеющий уплотненную полость, предназначенную для введения визуализирующего средства, которое обеспечивает возможность формирования изображений в нескольких режимах, включая режим формирования изображений методом компьютерной томографии (КТ) и методом магнитно-резонансной томографии (МРТ). Маркер может быть постоянным или может быть временным и легко извлекаться из места его закрепления. Сочетания или средства, которые могут визуализироваться при КТ-сканировании, объединяются со средствами, которые могут визуализироваться при МТР-сканировании. Выбор отображающих средств позволяет получить конструкцию маркера, видимую при обеих модальностях формирования изображений - КТ и МРТ. Кроме того, при использовании маркера, который содержит твердую наружную часть и водную внутреннюю часть, маркер можно локализировать, используя систему неинвазивного чрескожного обнаружения, например систему, использующую ультразвук для обнаружения присутствия поверхности сопряжения твердого тела и жидкости между водной сердцевиной и твердой наружной частью. Использование твердого металла полностью исключено. Присутствие металла может вызывать нежелательные артефакты и искажение изображения на изображении, и может помешать попыткам локализовать маркер.
Visicoil™, изделие корпорации Radiomed Corporation, США, представляет собой линейные реперные маркеры, естественно видимые при использовании различных методов: ультразвукового, рентгеновского, КТ, МРТ и протонов высокой энергии (портальные изображения), позволяющие врачам имплантировать маркеры в одном режиме, а позднее визуализировать их другим способом для планирования лечения. Маркеры Visicoil™ можно распознать легче, чем намного большие точечные маркеры, и с меньшей путаницей. Для предоставления трехмерной объемной информации необходимы два или более маркеров Visicoil™. Маркеры Visicoil™ должны имплантироваться в интересуемую ткань путем инвазивной хирургии, и для установки точного определения места интересуемой ткани методика Visicoil™ требует по меньшей мере двух маркеров. Таким образом, инвазивная хирургия и имплантация двух или даже более маркеров повышают риск травмы больному.
Одним примером применений, выигрывающих от совмещения разных изображений, является лечение раковых поражений в теле человека, при котором для того, чтобы разрушить больную ткань, такую, как опухоль, используют облучение этой больной ткани. Больная ткань может находиться во всех частях тела. В некоторых частях может оказаться трудным облучать больную ткань без причинения серьезного повреждения другим важным частям тела, а в некоторых случаях облучение может вызвать необратимое повреждение.
Таким образом, облучение больной ткани ограничивается количеством облучения, которое здоровая ткань может переносить без критического или необратимого повреждения. Это ограничение облучения еще более усиливается ввиду того факта, что точно локализовать (определить местонахождение) больной ткани и определить размер больной ткани в теле может оказаться трудным.
Ввиду того, что разные технологии диагностического формирования изображений позволяют четче идентифицировать разные части и органы тела больного, для локализации интересуемого телесного вещества (например, раковой опухоли, являющейся мишенью для облучения) часто используется сочетание разных технологий формирования изображений, таких, как КТ, МТ, ПЭТ, SPECT, рентген, высоковольтный рентген. Разные изображения с помощью оборудования для обработки данных можно объединять в слияние двух или более изображений. При объединении разных технологий формирования изображений возможна более точная идентификация и локализация интересуемого телесного вещества, например раковой опухоли. Для того чтобы сделать идентификацию и локализацию интересуемого телесного вещества точной, изображения необходимо точно совместить возле интересуемого телесного вещества.
Сочетание разных изображений, полученных с помощью разных технологий формирования изображений, используется, например, при планировании лучевой терапии. При планировании лучевой терапии на диагностических изображениях, полученных, например, с использованием КТ, МТ, ПЭТ, SPECT, рентгена, идентифицируют раковую опухоль. После этого локализуют положение и форму опухоли, и, исходя из положения и вида опухоли, разрабатывают профиль облучения для больного.
Диагностические изображения, сделанные с помощью разных технологий и устройств формирования изображений, часто получают с определенными промежутками времени между изображениями и перекладкой больного на другою койку для каждого изображения. Это приводит к разным условиям настройки для каждого изображения. Разные условия настройки приводят к различию между фактическими положениями интересуемого телесного вещества внутри тела больного на разных изображениях относительно визуальных объектов на изображениях (костные структуры, наружная поверхность тела человека и т.п.), находящихся на определенном расстоянии от интересуемого телесного вещества. Различие между положениями интересуемого телесного вещества на разных изображениях может возникнуть из-за движения внутреннего органа в теле больного и/или из-за неточного размещения больного под оборудованием формирования изображений.
Сегодня слияние между разными диагностическими изображениями часто выполняют с использованием анатомических маркеров, видимых на разных диагностических изображениях (костная структура, наружная поверхность тела человека и т.п.). Эти анатомические маркеры часто расположены на расстоянии от интересуемого телесного вещества. Из-за того, что интересуемое телесное вещество будет часто совершать относительное движение относительно анатомических маркеров, расположенных на расстоянии от интересуемого телесного вещества, выравнивание разных изображений по анатомическим маркерам приведет к неточному выравниванию изображений возле интересуемого телесного вещества.
Альтернативно, слияние между разными диагностическими изображениями можно выполнять с использованием имплантированных реперных маркеров или имплантированных линейных маркеров.
Другими факторами, которые могут привести к неточному выравниванию изображений, являются различия условий настройки для оборудования формирования изображений или больного (например, изображения получены не точно под тем же углом, и/или качество изображения на отдельных изображениях неодинаково (качество изображения часто зависит от фокусной точки)).
Сочетание разных изображений можно использовать и для настройки лечащих приборов, например оборудования для радиационного облучения для лучевой терапии раковой опухоли. На стадии планирования до сеанса облучения мишень облучения локализуют по меньшей мере на одном референс-изображении. В начале сеанса облучения лечащий прибор можно настроить, исходя из слияния между референс-изображением и изображением, полученным непосредственно перед лечением или во время его.
В патенте США №5853366 описана система, предназначенная для использования для радиотерапии опухоли. Локализация опухоли осуществляется путем введения по меньшей мере трех маркеров в соответствующие положения по периферии опухоли. Эти маркеры изготовлены из нержавеющей стали, которую можно обнаружить на обычном рентгеновском изображении тела, чтобы перед облучением опухоли правильно расположить источник облучения относительно опухоли. На рентгеновском изображении каждый маркер отображается как одна точка. Эти маркеры вводят непосредственно в ткань, окружающую опухоль, и маркеры имеют зазубрины или имеют V-образную форму, чтобы обеспечить надежное прикрепление маркеров в ткани и тем самым предотвратить перемещение маркеров. После расположения маркеров и облучения опухоли маркеры с зазубринами необходимо извлечь путем инвазивной хирургии.
В документе WO 99/27839 раскрыта система для укладки и перекладки части тела больного относительно лечащей машины или машины формирования изображений, включающая несколько камер для просмотра тела, и саму машину. Индексные маркеры, помещенные наружно на тело больного (светоизлучающие, пассивные, геометрические формы или естественные ориентиры), идентифицируются и локализуются камерами в трехмерном пространстве. Анатомические мишени, определенные путем сканирования изображения, можно локализовать относительно референс-положений, увязанных с лечащей или диагностической машиной. Для разных клинических использований предусмотрены несколько форм камеры, индексных маркеров, способов и систем. Рентгеновское изображение больного позволяет уточнить расположение анатомической мишени относительно референс-точки формирования изображений при лечении или диагностике. Перемещения больного, основанные на сравнительном анализе определенных формированием изображений анатомических мишеней, относительно референс-точек на лечащем или диагностическом устройстве, управляются системой и процессом.
В документе WO 02/19908 раскрыты способ и устройство для компенсации дыхания и иных движений больного во время лечения. По этому способу перед лечением получают изображения области-мишени; периодически получают данные о положении внутренней области-мишени на основании маркеров, имплантированных в тело больного; непрерывно получают позиционные данные о наружном движении тела больного, используя один или несколько наружных датчиков; и формируют соответствие между положением внутренней области-мишени и наружных датчиков так, что лечение направляют на положение области-мишени больного, исходя из позиционных данных наружных датчиков. Положение области-мишени затем сопоставляют с положением области-мишени на предоперационных изображениях.
В документе WO 02/100485 раскрыты система и способ для точной локализации и отслеживания положения мишени, такой, как опухоль или подобная мишень, в теле больного. В одном варианте осуществления система содержит один или несколько возбуждаемых маяков, расположенных в мишени или возле нее, внешний источник возбуждения, дистанционно возбуждающий маяки для выдачи идентифицируемого сигнала, и несколько датчиков, отстоящих друг от друга с известной геометрией. К датчикам подключен компьютер, предназначенный для использования сигналов маяков, чтобы идентифицировать изоцентр мишени. Компьютер сравнивает положение изоцентра мишени с положением изоцентра лечения. Кроме того, компьютер управляет движением тела больного и устройства поддержки больного, чтобы изоцентр мишени совпадал с изоцентром лечения перед лучевой терапией и во время ее.
Маркеры, описанные выше, используются для определения степени распространения области больной ткани и/или направления лечащего оборудования, но увидеть на изображении всю область по-прежнему может оказаться трудным. По этой и другим причинам при планировании облучения больной ткани практикующий или лечащий врач планирует облучение, применяя определенный запас облучения для уверенности в том, что облучается вся область больной ткани. Этот запас приводит к тому, что намеренно облучаются некоторые здоровые ткани, в результате чего могут произойти вышеупомянутые критические повреждения. Кроме того, описаны только реперные маркеры. Реперный маркер сам по себе не позволяет идентифицировать любое вращение маркера. Реперные маркеры не позволяют локализовать больную ткань без необходимости использования по меньшей мере двух и, как описано, предпочтительно трех реперных маркеров.
Кроме того, к причинам применения запаса облучения относятся неточность укладки больного под оборудованием для лучевой терапии, неточность разрешения полученного изображения больной ткани и тот факт, что внутренние органы могут со временем перемещаться. Это перемещение внутренних органов может вызываться дыханием и/или суточными перемещениями. Использование имплантированных маркеров для направления лечения, как описано выше, может в некоторой степени повысить точность размещения больного.
В патенте США №6307914 описано следующее за подвижным телом облучающее устройство, которое содержит линейный ускоритель, предназначенный для управления излучением медицинского лечащего луча на опухоль, и маркер опухоли, введенный вблизи опухоли, первый флюороскоп для снятия изображения указанного маркера опухоли с первого направления и второй флюороскоп для снятия изображения указанного маркера опухоли со второго направления одновременно с указанным первым флюороскопом, первую и вторую части обработки распознавания, которые формируют шаблон, сопоставляющий в реальном масштабе времени при заданной частоте смены кадров методом взаимной корреляции нормализации черного пятна для применения изображения шаблона маркера опухоли, зарегистрированного заранее, для отображения информации, оцифрованной указанными первой и второй частями ввода изображения, и расчета первой и второй двухмерных координат указанного маркера опухоли, центральную часть арифметической обработки для расчета трехмерных координат указанного маркера опухоли по первой и второй двухмерным координатам, рассчитанным указанными первой и второй частями обработки распознавания; и часть управления облучением для управления излучением медицинского лечащего луча указанного линейного ускорителя по указанным рассчитанным трехмерным координатам маркера опухоли.
Известные имплантируемые маркеры, которые располагаются в теле больного, вводятся в ткань и поэтому для введения в тело требуют инвазивной хирургии, а также дальнейшей последующей инвазивной хирургии для их извлечения из тела.
Диагностические изображения, полученные разными технологиями формирования изображений и при использовании разного медицинского оборудования формирования изображений, получают с некоторыми промежутками времени между изображениями, причем для каждого изображения больной перекладывается на другою койку. Это приводит к разным условиям настройки для каждого изображения. Разные условия настройки приводят к разнице между фактическим положением интересуемой ткани в теле больного на разных изображениях по сравнению с визуально четкими предметами на изображениях, находящимися на расстоянии от интересуемой ткани, такими, как костные структуры, наружная поверхность тела человека и т.п. Разница между положениями интересуемой ткани на разных изображениях может возникать из-за движения внутреннего органа в теле больного и/или из-за неточной укладки больного под медицинским оборудованием формирования изображений.
Однако существует необходимость в усовершенствованном маркере и способе объединения разных изображений, полученных разным оборудованием формирования изображений, и/или полученных с промежутками времени между изображениями, и/или полученных при разных условиях настройки для изображений, чтобы хотя бы частично устранить вышеупомянутые недостатки известных технических решений в части локализации интересуемой ткани. Усовершенствованный маркер - это маркер, который легко обнаружить и достаточно точный для обнаружения в разном оборудовании формирования изображений. Усовершенствованным маркером может альтернативно или дополнительно быть маркер, который легко вводить в тело человека или животного и/или легко извлекать из него.
Краткое описание изобретения
Целью настоящего изобретения является создание способа для устранения недостатков известных способов и систем, представленных выше.
Эти цели и преимущества, которые станут очевидными из приведенного ниже описания, достигаются благодаря следующим вариантам осуществления и аспектам предлагаемого способа идентификации элемента на двух или более изображениях, который включает следующие стадии:
- стадию, на которой на изображении идентифицируют по меньшей мере один цельный трехмерный элемент, видимый на изображении, причем указанный по меньшей мере один цельный трехмерный элемент выбирают расположенным или располагают в полости тела человека или тела животного в положении относительно интересуемого телесного вещества,
- стадию, на которой на первом изображении идентифицируют трехмерный элемент, видимый на первом изображении,
- стадию, на которой на втором изображении идентифицируют трехмерный элемент, видимый на втором изображении,
- стадию, на которой первое изображение и второе изображение объединяют, исходя из определения положения трехмерного элемента на первом изображении и положения трехмерного элемента на втором изображении.
Предлагаемый способ, в котором используют усовершенствованный маркер, причем в качестве указанного маркера, возможно, используют одиночный маркер по меньшей мере с тремя идентифицируемыми точками, позволяет получить информацию, доселе недостижимую, о перемещении и/или вращении и/или изменении формы и/или изменении распространения интересуемой ткани или органа, предпочтительно, в трех измерениях.
При использовании трехмерного элемента, размещаемого и фиксируемого относительно интересуемого телесного вещества, можно установить взаимное относительное положение трехмерного элемента и интересуемого телесного вещества. Знание положения трехмерного элемента на изображении дает точное знание, где расположено интересуемое телесное вещество, поскольку интересуемое телесное вещество и трехмерный элемент имеют, как установлено, практически постоянное относительное положение, и любое возможное перемещение интересуемого телесного вещества приводит к соответствующему перемещению трехмерного элемента и наоборот. Изображения можно выравнивать по трехмерному элементу, и при этом на изображениях будет выровнено и интересуемое телесное вещество.
В контексте настоящего изобретения выражение «телесное вещество» следует истолковывать как любое вещество, относящееся к телу, например, любой из разных органов тела, ткань тела, включая аномальную ткань тела, такую, как опухоль, или субстанции тела, такие, как перитонеальный выпот, желчь, кровь, цереброспинальная жидкость, лимфа или моча и т.п.
В контексте настоящего изобретения «ткань» - это клетки, сгруппированные в теле для образования тканей, т.е. собрание подобных клеток, которые группируются для выполнения специализированной функции. Четырьмя основными типами тканей в теле человека являются следующие типы.
Эпителиальная ткань. Клетки эпителиальной ткани плотно упакованы вместе и образуют непрерывные листы, которые служат как выстилки в разных частях тела. Эпителиальная ткань служит в качестве мембран, выстилающих органы и помогающих поддерживать органы тела отдельными, на месте и защищенными. Некоторыми примерами эпителиальной ткани служат наружный слой кожи, внутренняя часть рта и желудка, кишки и ткань, окружающая органы тела, эпителий дыхательных путей и эндотелий различных кровеносных сосудов.
Соединительная ткань. Говоря вообще, соединительная ткань придает опору и структуру телу. Большинство типов соединительной ткани содержат фиброзные тяжи из белкового коллагена, которые придают прочность соединительной ткани. Некоторые примеры соединительной ткани включают внутренние слои кожи, сухожилия, связки, хрящ, кость и жировую ткань. В дополнение к этим видам соединительной ткани кость также считается видом соединительной ткани.
Мышечная ткань. Мышечная ткань - это специализированная ткань, которая может сокращаться. Мышечная ткань содержит специализированные белки - актин и миозин, которые скользят друг по другу и обеспечивают перемещение. Примеры мышечной ткани содержатся в мышцах по всему телу.
Нервная ткань. Нервная ткань содержит два типа клеток: нейроны и глиальные клетки. Нервная ткань обладает способностью создавать и проводить электрические сигналы в теле. Эти электрические сообщения управляются нервной тканью в головном мозге и передаются по спинному мозгу в тело.
В контексте настоящего изобретения «органы» - это структура, содержащая по меньшей мере два разных типа ткани, функционирующих для общей цели. Разные органы тела могут представлять интерес для отображения в целях диагностики и/или лечения и/или хирургии. В человеческом теле есть десять основных систем органов.
Костная система. Костная система создает опору телу, защищает внутренние органы и предоставляет места крепления для органов. Основными органами костной системы являются кости, включая череп, хрящ, сухожилия и связки.
Мышечная система. Мышечная система обеспечивает движение. Мышцы работают парами для перемещения конечностей и предоставления организму подвижности. Кроме того, мышцы управляют перемещением материалов через некоторые органы, такие, как желудок и кишка, сердце и кровеносная система. Основными органами мышечной системы являются скелетные мышцы и гладкие мышцы.
Кровеносная система. Кровеносная система переносит по телу питательные вещества, газы (такие, как кислород и CO2), гормоны и отходы. Основными органами кровеносной системы являются сердце, кровеносные сосуды и кровь.
Нервная система. Нервная система передает по телу электрические сигналы. Нервная система направляет поведение и движение и вместе с эндокринной системой управляет физиологическими процессами, такими, как пищеварение, кровообращение и т.п. Основными органами нервной системы являются головной мозг, спинной мозг и периферийные нервы.
Дыхательная система. Дыхательная система обеспечивает газообмен между кровью и окружающей средой. В основном, из атмосферы в тело поглощается кислород, а из тела удаляется углекислый газ. Основными органами дыхательной системы являются нос, трахея и легкие.
Пищеварительная система. Пищеварительная система разлагает и поглощает питательные вещества, необходимые для роста и жизнедеятельности. Основными органами пищеварительной системы являются рот, пищевод, желудок, малая и большая кишки.
Экскреторная система. Экскреторная система отфильтровывает клеточные отходы, токсины и избыточную воду или избыточные питательные вещества из кровеносной системы. Основными органами экскреторной системы являются почки, мочеточник, мочевой пузырь и уретра.
Эндокринная система. Эндокринная система передает по телу химические сообщения. Вместе с нервной системой эти химические сообщения помогают управлять физиологическими процессами, такими, как всасывание питательных веществ, рост и т.п. В теле есть много желез, которые секретируют гормоны. Среди них основными органами эндокринной системы являются гипоталамус, гипофиз, щитовидная железа, поджелудочная железа и надпочечные железы.
Репродуктивная система. Репродуктивная система производит клетки, которые обеспечивают размножение. У мужчин создается сперма для оплодотворения яйцеклеток, продуцируемых у женщин. Основными органами репродуктивной системы у женщин являются яичники, яйцеводы, матка, влагалище и грудные железы. Основными органами репродуктивной системы у мужчин являются предстательная железа, яички, семенные пузырьки и пенис.
Иммунная система. Иммунная система убивает и удаляет из тела инвазивные микробы и вирусы. Лимфатическая система удаляет также жир и избыточные жидкости из крови. Основными органами иммунной системы являются лимфа, лимфатические узлы, белые клетки крови. Т- и В-клетки.
В соответствии с одним возможным вариантом осуществления предлагаемого способа, способ включает еще одну стадию, на которой
- устанавливают положение и/или устанавливают распространение телесного вещества в теле человека или теле животного, причем установление основывают на объединении первого изображения и второго изображения.
В соответствии с настоящим изобретением, каждое отдельное изображение может быть двумерным проекционным изображением или трехмерным изображением, причем изображение получают и обрабатывают медицинским оборудованием формирования изображений.
В соответствии с изобретением, стадии, на которых идентифицируют трехмерный элемент и изображение объединяют, исходя из определения положения трехмерного элемента на изображениях, могут выполнять на более чем двух изображениях.
В соответствии с изобретением, стадии, на которых идентифицируют трехмерный элемент и изображение объединяют, исходя из определения положения трехмерного элемента на изображениях, могут выполнять на изображениях, которые получают разными модальностями формирования изображений.
В соответствии с изобретением, стадии, на которых идентифицируют трехмерный элемент и изображение объединяют, исходя из определения положения трехмерного элемента на изображениях, могут выполнять на изображениях, которые получают при разных условиях настройки (например, на изображениях, которые получают под разными углами, или изображениях, которые получают при намеренном или ненамеренном смещении больного и/или интересуемой ткани (и, следовательно, смещении трехмерного элемента) между получениями изображений).
В соответствии с изобретением, стадии, на которых идентифицируют трехмерный элемент и изображение объединяют, исходя из определения положения трехмерного элемента на изображениях, могут выполнять на изображениях, которые получают с промежутком времени между получением изображений, что потенциально приводит к разным условиям настройки на изображениях, и/или смещению интересуемой ткани (и, следовательно, смещению трехмерного элемента) в теле человека или теле животного между получениями изображений.
Благодаря возможности выравнивать разные изображения точнее, чем известными способами, появляется возможность отслеживать развитие во времени на изображениях, полученных в разное время. Отслеживание развития во времени на изображениях, полученных в разное время, позволяет отслеживать перемещение и/или рост/уменьшение элементов тела, в целом называемых телесным веществом, для постановки лучшего диагноза (например, отслеживание роста раковой опухоли или отслеживание перемещения раковой опухоли в соответствии с дыхательным циклом больного).
Примеры применений, которые могут выиграть от точного выравнивания разных изображений.
Объединение изображений (полученных разными технологиями формирования изображений и/или полученных в разное время/под разными углами). Объединение изображений (полученных разными технологиями формирования изображений и/или полученных в разное время/под разными углами) предлагаемым способом и внедрение использования трехмерного элемента в качестве маркера дает в результате улучшенную идентификацию телесного вещества, а лучшая идентификация дает в результате лучший диагноз.
Возможными применениями в отношении объединения изображений предлагаемым способом может быть следующий не исчерпывающий перечень применений:
- снижение неточностей, обусловленных различиями настройки для разных изображений;
- идентификация нежелательных элементов в теле (например, положение и размер раковых опухолей, положение и размер инкрустаций или камнеобразований, положение и размер посторонних тел или одного или нескольких плодов);
- планирование лечения и/или идентификация мишени лечения (например, планирование лучевой терапии);
- идентификация и/или диагноз ортопедических повреждений (переломы костей, переломы или вывихи суставов);
- идентификация возможных обструкций просветов в теле (например, уротелиальные обструкции из-за инкрустации или посторонних тел, сердечно-сосудистые обструкции из-за инкрустации и т.п.).
Еще одни примеры применений, которые могут выиграть от точного выравнивания разных изображений.
Сравнение изображений (полученных в разное время, сравнение нынешнего изображения с референс-изображением). Сравнение изображений предлагаемым способом и внедрение использования трехмерного элемента в качестве маркера дает в результате отслеживание перемещения и/или рост/уменьшения интересуемого телесного вещества.
Возможными применениями в отношении сравнения изображений предлагаемым способом может быть следующий не исчерпывающий перечень применений:
- отслеживание роста или уменьшения раковой опухоли;
- отслеживание роста или уменьшения сердечно-сосудистого просвета;
- отслеживание перемещения постороннего тела, паразита и т.п.;
- коррекция неточностей, обусловленных различиями настройки при получении референс-изображения и при получении нынешнего изображения;
- коррекция неточностей, обусловленных перемещениями внутренних органов тела за время между получением референс-изображения и получением нынешнего изображения;
- отслеживание перемещений внутренних органов тела.
Коррекция неточностей, обусловленных различиями настройки и/или перемещениями внутренних органов тела, и/или отслеживание перемещений внутренних органов тела могут выполняться по разным причинам, таким, как:
- управление внешним лечащим оборудованием в соответствии с линейным перемещением и вращение мишени лечения (например, направление оборудования для лучевой терапии).
В соответствии с одним возможным вариантом осуществления изобретения, предлагаемый способ включает стадию, на которой после установления положения интересуемого телесного вещества и/или установления распространения телесного вещества в теле человека или теле животного, телесный параметр выводят, исходя из установления положения и/или распространения телесного вещества.
В контексте настоящего изобретения, выражение «телесные параметры» следует истолковывать как любой параметр, относящийся к телу, например, физиологические параметры, такие, как температура, параметры телесной жидкости, такие, как поток перитонеального выпота, желчи, крови, цереброспинальной (спинномозговой) жидкости, лимфы или мочи, телесные электрохимические параметры, такие, как нервные импульсы и т.п.
Сочетание разных изображений, полученных разными технологиями формирования изображений, и/или полученных при разных условиях настройки, можно использовать при планировании терапии или хирургии. При планировании терапии или хирургии, на диагностических изображениях идентифицируют интересуемое телесное вещество, такое, как интересуемый орган, например предстательная железа, или такое, как интересуемая ткань, например раковая опухоль, или такое, как интересуемая субстанция, например моча. После этого локализуют положение и форму телесного вещества, и, исходя из формы и/или положения и/или распространения телесного вещества, разрабатывают технические условия терапии или хирургии для больного.
Любая неточность при идентификации телесного вещества при планировании терапии или хирургии приведет к неточности во время терапии или хирургии с риском того, что терапия или хирургия не окажут воздействия на намеченное интересуемое телесное вещество. Возможно, это может привести к травматическому воздействию на здоровое вещество и/или к тому, что при лечении нездоровое вещество будет обработано лишь частично или не должным образом.
При получении, по меньшей мере, первого изображения и второго изображения и при объединении этих изображений путем определения положения трехмерного элемента, трехмерный элемент и, тем самым, интересуемое телесное вещество, будут располагаться на изображениях идентично. При этом будут реализованы преимущества первого типа медицинского оборудования формирования изображений и одновременно возможные иные или дополнительные преимущества второго типа медицинского оборудования формирования изображений в части относительного положения трехмерного элемента и интересуемого телесного вещества. Дополнительно или альтернативно, могут быть компенсированы неточности при выравнивании изображений, вызванные разными условиями настройки при получении изображений.
При использовании трехмерного элемента в качестве маркера, расположенного внутри интересуемого телесного вещества или, по крайней мере, в непосредственной близости от него, изображения можно очень точно объединить возле маркера и, следовательно, возле интересуемого телесного вещества. Тем самым возможно точно объединить изображения, исходя из положения трехмерного элемента на изображениях, тем самым обеспечив, что на изображениях точно определяется и положение и/или форма и/или распространение интересуемого телесного вещества, расположенного в точном положении относительно трехмерного элемента.
При использовании трехмерного элемента в качестве маркера, расположенного внутри интересуемого телесного вещества или, по крайней мере, в непосредственной близости от него, можно также откорректировать разное качество изображения на изображениях. Часто качество изображения на одном изображении зависит от фокусной точки изображения. Путем объединения изображений по трехмерному элементу, находящемуся внутри или возле интересуемой ткани, обеспечивается лучшая коррекция разного качества изображения на изображениях, и/или обеспечивается лучшая коррекция разного качества изображения в разных частях каждого отдельного изображения.
Учитывая более точное определение положения и/или формы и/или распространения интересуемого телесного вещества на разных изображениях, полученных с использованием разного медицинского оборудования формирования изображений, врач и/или медицинский персонал смогут очень точно идентифицировать и локализовать интересуемое телесное вещество, такое, как раковая опухоль.
И, напротив, при попытке сравнить изображения, полученные с использованием разного медицинского оборудования формирования изображений известными способами, точно установить относительное положение маркера и интересуемого телесного вещества невозможно из-за того, что либо маркер не присутствует в теле человека или животного, либо маркер не расположен в положении, обеспечивающем постоянное относительное положение маркера и интересуемого телесного вещества.
При использовании маркера, который представляет собой трехмерный элемент, такой, как трубчатый эндоминальный (внутрипросветный) протез с хорошо известной трехмерной геометрией, объединение разных изображений можно направлять путем автоматического обнаружения трехмерного элемента на разных изображениях, тем самым позволяя автоматически направлять объединение положения трехмерного элемента и, таким образом, интересуемого телесного вещества на разных изображениях.
Если размеры трехмерного элемента известны заранее, размеры трехмерного элемента дают точное представление о том, как трехмерный элемент расположен в теле и, возможно, поворачивается в теле. Зная заранее размеры трехмерного элемента и будучи в состоянии обнаружить размеры на изображении, можно автоматически рассчитать точное положение трехмерного элемента в теле. Знание положения трехмерного элемента, установленного на изображении, дает и точное знание, где расположено интересуемое телесное вещество, поскольку интересуемое телесное вещество и трехмерный элемент имеют практически постоянное относительное положение, и любое возможное перемещение интересуемого телесного вещества приводят к соответствующему перемещению трехмерного элемента и наоборот.
Таким образом, выравнивание изображений и интересуемого телесного вещества, показанного на изображениях, можно выполнять точно и автоматически, исходя из положения элемента, даже если больного и/или оборудование формирования изображений переместили между сеансами получения изображений или переместили непосредственно перед укладкой больного и настройкой оборудования формирования изображений.
Точно так же возможно во время лечения больного регулировать лечащее оборудование, чтобы элемент и, соответственно, интересуемое телесное вещество, такое, как опухоль, больного оставалось в фокусе лечащего оборудования.
Благодаря возможности регулировать лечащее оборудование, исходя из положения элемента, лечение можно осуществлять точнее, а регулировку лечащего оборудования можно выполнять автоматически с помощью компьютера.
Кроме того, предлагаемый способ может дополнительно включать стадию, на которой:
- контролируют во времени возможное перемещение трехмерного элемента относительно изображений.
Контролирование во времени перемещения трехмерного элемента и, тем самым, интересуемого телесного вещества обеспечивает постоянное выравнивание изображений и/или расчет циклического перемещения интересуемого телесного вещества (например, из-за дыхания) и/или постоянное выравнивание лечащего прибора, благодаря чему становится возможным улучшенное лечение. Это отслеживание могут рассчитывать и управлять с помощью компьютера.
Стадии идентификации, установления, контроля и регулирования могут выполнять автоматически, а стадию контроля могут выполнять с соответствующей частотой, например каждые 3 секунды или чаще в зависимости от имеющегося оборудования.
Контроль перемещения трехмерного элемента могут, в соответствии с настоящим изобретением, выполнять путем формирования до 50 изображений в секунду, по меньшей мере 2-50 изображений в секунду, по меньшей мере 1 изображение в секунду, по меньшей мере 12 изображений в минуту или по меньшей мере 2 изображения в минуту в зависимости от медицинского оборудования формирования изображений, по меньшей мере 2-50 изображений в секунду, по меньшей мере 1 изображение в секунду, по меньшей мере 12 изображений в минуту или по меньшей мере 2 изображения в минуту.
При описанной частоте контроля возможного перемещения трехмерного элемента и, таким образом, интересуемого телесного вещества можно отслеживать почти в реальном масштабе времени перемещение трехмерного элемента и, тем самым, интересуемого телесного вещества.
Тем самым возможные перемещения тела и/или элемента можно использовать для выравнивания непрерывных изображений путем регулирования изображений в ответ на возможное перемещение трехмерного элемента. Точно так же возможно во время непрерывного формирования изображений регулировать оборудование формирования изображений так, чтобы трехмерный элемент и, таким образом, интересуемое телесное вещество, оставался (оставалось) в фокусе изображения. Кроме того, регулирование изображений может быть регулирование оборудования формирования изображений, койки, на которой находится больной, фокусной точки изображений и т.д.
Дополнительно, возможные перемещения тела и/или элемента можно использовать для регулирования лечащего оборудования, например оборудования для лучевой терапии, исходя из результатов отслеживания.
Отслеживаемым смещением может быть принудительное смещение, такое, как наклон или частичное разворачивание больного во время облучения. Кроме того, смещением может быть добровольное или недобровольное смещение самим больным. Добровольное смещение может быть в случае, когда больной двигается на койке или прохаживается по кабинету для облучения, а недобровольным смещением могут быть перемещения из-за двигательных болезней, таких, как болезнь Паркинсона или церебральный паралич.
Трехмерный элемент в качестве маркера может использоваться для объединения двух или более диагностических изображений, используемых для идентификации, локализации и разработки терапевтической или хирургической схемы, разрабатываемой при планировании терапевтической или хирургической схемы. Использование одного и того же трехмерного элемента как для проведения терапии или хирургии по схеме, так и для объединения изображений для планирования схемы практически осуществимо без какой-либо необходимости в повторном введении или изменении положения трехмерного элемента.
Трехмерный элемент в качестве маркера может использоваться для объединения двух или более диагностических изображений, используемых для идентификации, локализации и разработки профиля облучения, разрабатываемого при планировании лучевой терапии. Использование одного и того же трехмерного элемента как для направления оборудования для лучевой терапии, так и для объединения изображений для планирования лучевой терапии, практически осуществимо без какой-либо необходимости в повторном введении или изменении положения трехмерного элемента.
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, трехмерный элемент может предназначаться для расположения в существующей естественной полости в теле человека или животного без погружения в ткань. При расположении трехмерного элемента в существующей естественной полости тела можно исключить или, по меньшей мере, минимизировать риски, связанные с потенциальными повреждениями тканей в случае имплантируемых маркеров, которые имплантируются в ткань больного.
Кроме того, в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, введение трехмерного элемента можно выполнять через естественные отверстия тела вообще без пенетрации или, по меньшей мере, без значительной пенетрации любой ткани тела. Этот путь введения трехмерного элемента в качестве маркера не требует инвазивной хирургии, и тем самым риски, связанные с этой хирургией, исключаются или, по меньшей мере, минимизируются по сравнению с имплантируемыми маркерами, которые вставляют путем инвазии поверхностей кожи и/или ткани.
Кроме того, способ может, в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, включать стадию, на которой трехмерный элемент извлекают через естественные отверстия тела вообще без пенетрации или, по меньшей мере, без значительной пенетрации любой ткани тела. Благодаря извлечению трехмерного элемента через естественную полость или отверстие, удаление трехмерного элемента осуществляют без инвазивной хирургии, и риски, связанные с этой хирургией, исключают или, по меньшей мере, минимизируют по сравнению с имплантируемыми маркерами, которые вставляют путем инвазии поверхностей кожи и/или ткани.
Трехмерный элемент вводят в естественную полость и, следовательно, не повреждают окружающую ткань, поскольку полость является естественным отверстием тела. Следовательно, для того чтобы закрепиться в теле, элементу не нужно проникать через любую ткань. Трехмерный элемент может закрепляться, по крайней мере, частично, упираясь во внутреннюю часть полости так, чтобы трехмерный элемент не двигался внутри полости.
Трехмерный элемент может иметь разные геометрические свойства в зависимости от фактического намеченного положения трехмерного элемента в теле человека или животного. Дополнительно или альтернативно, трехмерный элемент может иметь разные физические свойства в зависимости от фактического намеченного использования трехмерного элемента в теле человека или животного, помимо использования в качестве маркера на разных изображениях. Возможности геометрических и физических свойств упомянуты ниже.
Так, трехмерный элемент может иметь форму, позволяющую жидкости, газу или твердым веществам проходить внутри полости, в которой трехмерный элемент расположен. Тем самым поддерживается естественный поток жидкости, газа, твердого вещества внутри полости, например мочи в уретре и крови в вене или, например, кишечного газа в кишечнике и вдоха в трахее или в легких или, например, твердых экскрементов в кишечнике, даже если терапия или хирургия может вызвать некоторое набухание телесного вещества, окружающего полость.
Трехмерный элемент может быть расширяемым к полости изнутри полости при высвобождении в полости для фиксации трехмерного элемента в его положении относительно интересуемого телесного вещества. И при этом аналогично поддерживается естественный поток жидкости, газа, твердого вещества внутри полости, например мочи в уретре и крови в вене или, например, кишечного газа в кишечнике и вдоха в трахее или в легких или, например, твердых экскрементов в кишечнике, даже если терапия или хирургия может вызвать некоторое набухание телесного вещества, окружающего полость.
Кроме того, благодаря расширению полости, в которой расположен по меньшей мере один цельный трехмерный элемент, трехмерный элемент прочно располагается внутри полости без движения внутри полости. При этом можно обойтись без любого иного крепящего средства, например, такого, как форма с зубцами трехмерного элемента, и элемент легко удаляется без повреждения внутренней части полости.
Трехмерный элемент может иметь трубчатую форму, позволяющую жидкости, газу или твердому веществу свободно проходить внутри полости, в которой трехмерный элемент расположен. Трубчатая форма будет поддерживать полость открытой и во время облучения и при возможном результирующем последующем набухании.
Трехмерный элемент может представлять собой трубчатый эндолюминальный протез. Поэтому трехмерный элемент может уже находиться в теле для другой цели, например для расширения сузившейся уретры или мочеточника. Трехмерный элемент будет поддерживать полость открытой и во время сеанса лечения и при возможном результирующем последующем набухании, вызванном облучением. Трехмерный элемент может оставаться в полости в течение по меньшей мере 30 дней и, следовательно, может поддерживать полость открытой для проникновения жидкостей, газов или твердых веществ - все это во время курса лечения, даже если лечение разбито на отдельные периоды по несколько часов, дней или недель.
Что касается по меньшей мере одного цельного трехмерного элемента, который представляет собой практически трубчатый эндолюминальный протез, этот трехмерный элемент снижает необходимость в каких-либо дополнительных катетерах для поддерживания полости, в которую введен трехмерный элемент, открытой для проникновения жидкостей, газов или твердых веществ.
По меньшей мере один цельный трехмерный элемент может, в соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения, быть винтовой катушкой по меньшей мере из одной проволоки. При этом извлечение трехмерного элемента возможно через естественную полость или отверстие, в которую или которое он был введен, путем вытягивания проволоки.
Трехмерный элемент может иметь конструкцию, позволяющую вводить и/или извлекать трехмерный элемент обычным эндоскопическим оборудованием. Трехмерный элемент может иметь сминающуюся конструкцию, позволяющую ему сминаться при его введении в полость тела человека или животного, и позволяющую ему расширяться после того, как он помещен в полости тела человека или животного.
В случае если трехмерный элемент вводят в полость тела, эта полость может иметь по меньшей мере одну окружающую стенку, и по меньшей мере один цельный трехмерный элемент может, в соответствии с изобретением, иметь сминающуюся конструкцию при введении трехмерного элемента, и при этом указанная конструкция трехмерного элемента может расширяться к окружающей стенке полости при своем высвобождении в полости. Сминающаяся конструкция снижает воздействие на внутреннюю стенку естественной полости, через которую осуществляют введение. Будучи в сжатом состоянии, элемент может иметь практически линейное простирание, а будучи в расширенном состоянии, элемент претерпит изменение с возможно линейного простирания на трехмерное простирание.
В связи с изобретением может быть создано устройство, причем указанное устройство может осуществлять способ в соответствии с любым из вышеупомянутых способов, причем указанное устройство содержит средства для идентификации трехмерного элемента, средства для установления предварительного положения трехмерного элемента и/или терапевтического или хирургического оборудования, средства для контроля возможного перемещения элемента и/или средства для регулирования терапевтического или хирургического оборудования или изменения положения тела человека или тела животного в ответ на это перемещение.
Средством для идентификации трехмерного элемента может, в одном аспекте, быть компьютерная программа для обнаружения изображений, а средством для установления предварительного положения трехмерного элемента также может быть компьютерная программа для обнаружения изображений.
Терапевтическим или хирургическим оборудованием может быть любое обычное оборудование для терапевтического или хирургического лечения телесного вещества, такое, как оборудование для лучевой терапии, предназначенное для лечения опухоли. Средством для контроля возможного перемещения элемента может быть компьютер, передающий сигналы в средства для регулирования терапевтического или хирургического оборудования, такого, как оборудование для лучевой терапии, или в средства для изменения положения тела человека или тела животного в ответ на это перемещение.
Трехмерный элемент может изготавливаться из биологически совместимого материала, такого, как полимеры, биологического материала или металла, такого, как нержавеющая сталь, титан, платина, палладий, никелетитановый и другие сплавы или сочетания любых из этих материалов. При использовании трехмерного элемента из такого биологически совместимого материала трехмерный элемент при нахождении в полости тела человека или животного не вызывает инфекцию.
Трехмерный элемент может изготавливаться из сплава с памятью формы, имеющего температуру перехода с односторонним эффектом запоминания при температуре выше температуры тела. При использовании сплава с памятью формы трехмерный элемент способен расширяться внутри полости.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения, по меньшей мере один цельный трехмерный элемент может изготавливаться из сплава с памятью формы, имеющего температуру перехода выше температуры тела, предпочтительно, в пределах между +37°С и +50°С. При использовании сплава с памятью формы, имеющего температуру перехода в пределах между +37°С и +50°С, окружение внутри тела не обжигается, что иначе могло бы привести к инфекции или поврежденному телесному веществу.
Под температурой тела подразумевается температура тела человека или животного во время применения предлагаемого способа. В большинстве случаев применения температура тела человека будет примерно +37°С.
Температура тела может, однако, отличаться в зависимости от того, чье это тело - человека или животного. У некоторых животных нормальная температура тела ниже, чем у людей, и у некоторых животных нормальная температура тела выше, чем у людей.
Кроме того, температура тела может отличаться в зависимости от физического состояния человека или животного. Температура тела может быть повышенной из-за жара, если человек или животное страдает болезнью, вызывающей жар, и температура тела может быть пониженной из-за, возможно, неустойчивого кровотока, если человек или животное является новорожденным или преклонного возраста, или если человек или животное страдает болезнью, вызывающей неустойчивый кровоток.
При использовании сплава с памятью формы трехмерный элемент может расширяться в полости при нагреве до температуры перехода. При условии, что температура перехода равна примерно нормальной температуре тела человека или животного, расширение осуществляется, когда тело нагрело элемент, и это расширение трехмерного элемента осуществляется без дополнительного прикладывания тепла. В случае температуры перехода в диапазоне выше температуры тела, расширения добиваются путем нагрева трехмерного элемента, например путем промывки стерильной водой или подобными текучими средами, имеющими температуру выше температуры перехода.
Альтернативно или дополнительно, трехмерный элемент может изготавливаться из материала, пластически деформируемого рукой при температуре ниже температуры тела, предпочтительно, при температуре ниже +37°С, предпочтительнее, при температуре ниже +20°С и выше +5°С. При использовании материала, пластически деформируемого рукой, трехмерный элемент может легко извлекаться усилием руки врача, и трехмерный элемент может легко деформироваться до меньшего размера при извлечении трехмерного элемента.
Даже в этом альтернативном варианте трехмерный элемент может изготавливаться из сплава с памятью формы, сверхэластичного при температуре тела.
В соответствии с одним аспектом изобретения, медицинское оборудование формирования изображений может представлять собой любое одно из следующего оборудования формирования изображений: оборудование для сканирования методом магнитного резонанса (МР-сканирования), оборудование для сканирования методом ядерно-магнитного резонанса (ЯМР-сканирования), оборудование для сканирования методом магнитно-резонансной томографии (МРТ-сканирования), оборудование для сканирования методом компьютерной томографии (КТ-сканирования), оборудование для КТ-сканирования конусного луча, оборудование позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), оборудование эмиссионной компьютерной томографии одиночных позитронов (SPECT), оборудование эмиссионной томографии одиночных позитронов (SPET), оборудование для лучевой терапии под визуальным наблюдением (IGRT), оборудование для ультразвукового сканирования или рентгеновское оборудование с фотонами высокой энергии или высоковольтное оборудование.
Изображение могут, в соответствии с изобретением, получать и обрабатывать с использованием энергии источника облучения. При этом отпадает необходимость использования другого оборудования, и значительно экономятся расходы и пространство кабинета для облучения.
В соответствии с дополнительным аспектом изобретения, изображение могут получать и обрабатывать с использованием энергии луча облучения. При этом отпадает необходимость использования другого оборудования, и значительно экономятся расходы и пространство кабинета для облучения.
Элементы медицинского маркера могут доставлять в телесное вещество-мишень, такое, как орган тела или ткань тела, системой доставки элементов маркера. Системой доставки элементов маркера может быть удлиненное устройство, которое пропускают в сосуды тела или другие полости тела или в место вблизи органов-мишеней или ткани мишени. После того как элемент маркера доставляют на место, систему доставки элементов маркера извлекают, а элемент маркера оставляют на месте. Система доставки элементов маркера может разрабатываться специально в зависимости от разных параметров, таких, как форма элемента маркера и/или орган тела и/или ткань тела или полость тела, в котором или которой маркер необходимо расположить, и/или от возможного отверстия в теле, через которое систему доставки элементов маркера необходимо ввести и извлечь. Использование такой системы доставки элементов маркера позволяет медицинскому персоналу выполнить размещение маркера быстро и без инвазии.
Возможными применениями, в которых объединение двух или более диагностических изображений с трехмерным маркером могло бы быть преимущественным, являются следующие не исчерпывающие применения:
- планирование внешней радиотерапии, т.е. лучевым аппаратом, или другие медицинские применения, причем эффект некоторого телесного вещества, такого, как ткань и/или часть тела легче обнаружить на одном типе изображений, чем на другом типе изображения;
- планирование внутренней радиотерапии, включая бранхитерапию, или другие медицинские применения, причем эффект некоторого телесного вещества, такого, как ткань и/или часть тела легче обнаружить на одном типе изображений, чем на другом типе изображения;
- отслеживание анатомических изменений на анатомии больного, например рост или сокращение определенного телесного вещества, такого, как интересуемая ткань, например раковая опухоль или иное постороннее тело, или такого, как интересуемый телесный орган, например печень или иные более или менее жизненно важные органы тела, или такого, как телесные параметры, например нервные импульсы из определенных частей головного мозга;
- отслеживание во время лечения, операции или при постановке диагноза, например внутреннего перемещения определенного телесного вещества, такого, как интересуемая ткань, например раковая опухоль или иное постороннее тело, или такого, как интересуемый телесный орган, например печень или иные более или менее жизненно важные органы тела, или такого, как интересуемый телесный параметр, например нервные импульсы в определенную часть головного мозга и из нее;
- исследование дыхательных движений и/или ритма, например, для использования возможной синхронизации сеанса лечения;
- направление внешнего лечащего оборудования, например оборудования для лучевой терапии, путем отслеживания движений внутренних органов тела и/или коррекции неточностей, обусловленных различиями настройки при получении изображений.
Предлагаемый способ можно использовать вместе со способом направления лечащего оборудования, находящегося снаружи тела человека или снаружи тела животного. Ниже в качестве примера используется оборудование внешней лучевой радиотерапии. Однако этот способ можно было бы использовать и с другими типами лечащего оборудования. Указанный способ направления включает следующие стадии:
- стадию, на которой идентифицируют на изображении по меньшей мере один цельный трехмерный элемент, видимый на этом изображении, причем указанный по меньшей мере один цельный трехмерный элемент выбирают расположенным или располагают в полости тела человека или тела животного,
- стадию, на которой на изображении устанавливают предварительное положение по меньшей мере одного цельного трехмерного элемента, видимого на этом изображении, относительно некоторого референса,
- стадию, на которой устанавливают предварительное положение оборудования для лучевой терапии относительно этого референса,
- стадию, на которой регулируют оборудование для лучевой терапии относительно референса в ответ на положение по меньшей мере одного цельного трехмерного элемента относительно референса.
На стадии, на которой идентифицируют на изображении по меньшей мере один цельный трехмерный элемент, видимый на этом изображении, по меньшей мере один цельный трехмерный элемент выбирают расположенным. До стадии, на которой идентифицируют на изображении по меньшей мере один цельный трехмерный элемент, видимый на этом изображении, возможна дополнительная стадия, на которой по меньшей мере один цельный трехмерный элемент вводят в полость тела человека или тела животного.
Путем идентификации положения по меньшей мере одного цельного трехмерного элемента относительно положения больной ткани, положение больной ткани можно затем установить, исходя из установления положения трехмерного элемента. Это является преимущественным ввиду того факта, что больная ткань не идентифицируема на всех видах изображений, на которых трехмерный элемент является идентифицируемым. Благодаря возможности установить положение трехмерного элемента на двухмерном изображении, точное положение больной ткани можно установить ввиду того факта, что элемент и больная ткань движутся одновременно относительно тела человека или животного.
Размеры трехмерного элемента известны заранее и основаны на двухмерном изображении трехмерного элемента, причем размеры дают точное представление о том, как трехмерный элемент расположен в теле и, возможно, поворачивается в теле. Зная заранее размеры трехмерного элемента, и будучи в состоянии обнаружить размеры на изображении, можно рассчитать точное положение трехмерного элемента в теле. Знание положения трехмерного элемента, установленного на изображении, дает точное знание, где расположена больная ткань, поскольку установлено, что больная ткань и трехмерный элемент имеют практически постоянное относительное положение, и любые возможные перемещения больной ткани приводят к соответствующим перемещениям трехмерного элемента и наоборот.
Таким образом, больную ткань можно точно локализовать, исходя из положения элемента, даже если больного переводят из кабинета для обследования в кабинет для облучения или перемещают непосредственно перед укладкой больного для облучения и настройкой лечащего оборудования для облучения. Точно так же возможно во время облучения больного регулировать оборудование, чтобы элемент и, соответственно, больная ткань, такая, как опухоль, больного оставались в фокусе оборудования для лучевой терапии.
Благодаря возможности регулировать оборудование для лучевой терапии, исходя из элемента, облучение можно осуществлять точнее, а регулировку оборудования для лучевой терапии можно выполнять автоматически с помощью компьютера.
Кроме того, благодаря возможности облучать точнее, можно подвергать больного повышенной общей дозе облучения без повреждения ткани, окружающей больную ткань, и, как результат, можно подвергать больного облучению большее число раз с теми же рефракторными дозами, чтобы эффективнее удалить больную ткань, или подвергать больного облучению меньшее число раз с более высокими рефракторными дозами, чтобы эффективнее удалить больную ткань без повреждения здоровой ткани.
Кроме того, предлагаемый способ можно также использовать вместе со способом регулирования оборудования лучевой терапии, расположенного снаружи тела человека или снаружи тела животного, причем указанный способ включает следующие стадии:
- стадию, на которой контролируют возможное перемещение трехмерного элемента относительно оборудования для лучевой терапии,
- стадию, на которой регулируют оборудование для лучевой терапии в ответ на возможное перемещение трехмерного элемента.
Тем самым вышеупомянутые неточности в большей степени снижаются за счет того, что возможные перемещения тела и/или элемента компенсируются путем регулировки оборудования для лучевой терапии в ответ на возможное перемещение по меньшей мере одного цельного трехмерного элемента. Точно так же возможно во время облучения больного регулировать оборудование, чтобы элемент и, соответственно, больная ткань, такая, как опухоль, больного оставался в фокусе оборудования для лучевой терапии. Кроме того, регулировка оборудования для лучевой терапии может представлять собой регулировку положения оборудования для лучевой терапии, изменение положения койки, на которой находится больной, регулировку мощности источника облучения, фокусной точки луча, интенсивности луча облучения, перемещения пластин или экрана, изменяющих форму луча облучения и т.д.
Кроме того, регулировка оборудования для лучевой терапии может представлять собой также отклонение или фокусировку луча облучения в зависимости от любых смещений во время облучения. Этим смещением может быть принудительное смещение, такое, как наклон или частичное разворачивание больного во время облучения. Кроме того, смещением может быть добровольное или недобровольное смещение самым больным. Добровольное смещение может быть в случае, когда больной двигается на койке или прохаживается по кабинету для облучения, а недобровольным смещением могут быть перемещения из-за двигательных болезней, таких, как болезнь Паркинсона или церебральный паралич.
Преимущества возможности регулировать оборудование для лучевой терапии во время облучения заключаются в возможности облучения тела под разными углами. Тем самым минимизируется недостаток облучения возможно здоровой ткани, окружающей больную ткань. Кроме того, регулировку можно выполнять таким образом, чтобы избежать облучения некоторой критической здоровой ткани. Регулировкой оборудования для лучевой терапии может быть и ограничение общей дозы облучения под определенным углом, чтобы избежать превышения предела облучения здоровой ткани под этим определенным углом.
Стадии идентификации, установления, контроля и регулировки можно осуществлять автоматически, причем стадию контроля можно осуществлять с соответствующей частотой, например, каждые 3 секунды или чаще в зависимости от имеющегося оборудования.
В соответствии с настоящим изобретением в общем, а не только относительно направления оборудования для лучевой терапии, ниже приводится описание разных аспектов и преимуществ.
В одном аспекте референсом может быть предыдущее изображение трехмерного элемента, введенного в полость тела. Этим предыдущим изображением может легко быть изображение, на котором было обнаружено интересуемое телесное вещество, такое, как опухоль, и положение и/или форма интересуемого телесного вещества были установлены во время предварительного обследования больного.
В другом аспекте предыдущим изображением по меньшей мере одного цельного трехмерного элемента может быть и последнее полученное изображение трехмерного элемента или изображение, полученное для укладки больного перед лечением или операцией.
Кроме того, в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, введение трехмерного элемента можно выполнять через естественное отверстия тела вообще без пенетрации или, по меньшей мере, без значительной пенетрации любой ткани тела. Этот путь введения трехмерного элемента в качестве маркера не требует инвазивной хирургии, и тем самым риски, связанные с этой хирургией, исключают или, по меньшей мере, минимизируют.
Кроме того, способ может, в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, включать стадию, на которой трехмерный элемент извлекают через естественные отверстия тела вообще без пенетрации или, по меньшей мере, без значительной пенетрации любой ткани тела. Благодаря извлечению трехмерного элемента через естественную полость или отверстие, удаление трехмерного элемента осуществляют без инвазивной хирургии, и риски загрязнения, связанные с этой хирургией, исключают или, по меньшей мере, минимизируют.
Трехмерный элемент вводят в естественную полость и, следовательно, не повреждают окружающую ткань, поскольку полость является естественным отверстием тела. Следовательно, для того чтобы закрепиться в теле, элементу не нужно проникать через любую ткань. Трехмерный элемент может закрепляться, по крайней мере, частично, упираясь во внутреннюю часть полости так, чтобы трехмерный элемент не двигался внутри полости.
Преимущественно, при использовании изобретения вместе со способом регулирования терапевтического или хирургического оборудования, такого, как оборудование для лучевой терапии, расположенное снаружи тела человека или снаружи тела животного, контроль и регулирование терапевтического или хирургического оборудования, такого, как оборудование для лучевой терапии, можно проводить во время терапевтического или хирургического лечения, такого, как облучение телесного вещества, например больной ткани, такой, как опухоль.
В другом аспекте настоящего изобретения по меньшей мере один цельный трехмерный элемент может представлять собой в целом трубчатый эндолюминальный протез.
Дополнительно, возможный контроль перемещения по меньшей мере одного цельного трехмерного элемента могут, в соответствии с настоящим изобретением, выполнять путем формирования до 50 изображений в секунду, по меньшей мере 2-50 изображений в секунду, по меньшей мере 1 изображение в секунду, по меньшей мере 12 изображений в минуту или по меньшей мере 2 изображения в минуту в зависимости от медицинского оборудования формирования изображений, по меньшей мере 2-50 изображений в секунду, по меньшей мере 1 изображение в секунду, по меньшей мере 12 изображений в минуту или по меньшей мере 2 изображения в минуту.
При описанной частоте контроля возможное перемещение трехмерного элемента и, таким образом, больной ткани, можно компенсировать почти мгновенно, и способ осуществляют почти непрерывно, благодаря чему вышеупомянутое повреждение здоровой ткани можно существенно уменьшить.
В соответствии с настоящим изобретением каждое отдельное изображение может быть двумерным проекционным изображением или трехмерным изображением, причем изображение получают и обрабатывают медицинским оборудованием формирования изображений.
Кроме того, при использовании изобретения вместе со способом регулирования оборудования для лучевой терапии, расположенного снаружи тела человека или снаружи тела животного, больной не получает ненужного облучения. При расчете дозы облучения учитывают облучение больного для получения изображений, чтобы установить распространение больной ткани, такой, как опухоль. Дозу рассчитывают так, чтобы окружающая здоровая ткань не получила необратимого повреждения. Таким образом, облучение больного используют для лечения больного в нужной области, а не просто для получения изображений для обследования.
При использовании для облучения больной ткани одного и того же оборудования экономится время на замену и обратную замену оборудования при необходимости получить изображение.
При использовании изобретения вместе со способом регулирования оборудования для лучевой терапии, расположенного снаружи тела человека или снаружи тела животного изображение могут получать и обрабатывать с использованием электрической энергии от источника энергии, подающего электрическую энергию для источника облучения.
По меньшей мере один цельный трехмерный элемент может иметь конструкцию, позволяющую вводить и/или извлекать трехмерный элемент обычным эндоскопическим оборудованием. Благодаря возможности использовать обычное эндоскопическое оборудование при введении и/или извлечении трехмерного элемента, экономятся расходы на дополнительное оборудование, и сокращается время на переход с одного оборудования на другое при введении или извлечении трехмерного элемента.
В случае если трехмерный элемент вводят в полость тела, эта полость может иметь по меньшей мере одну окружающую стенку, и по меньшей мере один цельный трехмерный элемент может, в соответствии с изобретением, иметь сминающуюся конструкцию при введении трехмерного элемента, и при этом указанный трехмерный элемент может иметь конструкцию, расширяющуюся к окружающей стенке полости при своем высвобождении в полости. Сминающаяся конструкция снижает воздействие на внутреннюю стенку естественной полости, через которую осуществляют введение. Будучи в сжатом состоянии, элемент может иметь практически линейное простирание, а будучи в расширенном состоянии, элемент претерпит изменение с возможно линейного простирания на трехмерное простирание.
В связи с изобретением может быть создано устройство, причем указанное устройство может осуществлять способ в соответствии с любым из вышеупомянутых способов, причем указанное устройство содержит средства для идентификации трехмерного элемента, средства для установления предварительного положения трехмерного элемента и терапевтического или хирургического оборудования, средства для контроля возможного перемещения элемента и средства для регулирования терапевтического или хирургического оборудования или изменения положения тела человека или тела животного в ответ на это перемещение.
Средством для идентификации трехмерного элемента может, в одном аспекте, быть компьютерная программа для обнаружения изображений, а средством для установления предварительного положения трехмерного элемента также может быть компьютерная программа для обнаружения изображений.
Терапевтическим или хирургическим оборудованием может быть любое обычное оборудование для терапевтического или хирургического лечения телесного вещества, такое, как оборудование для лучевой терапии, предназначенное для лечения опухоли. Средством для контроля возможного перемещения элемента может быть компьютер, передающий сигналы в средства для регулирования терапевтического или хирургического оборудования, такого, как оборудование для лучевой терапии, или в средства для изменения положения тела человека или тела животного в ответ на это перемещение.
Элементы медицинского маркера могут доставлять в телесное вещество-мишень, такое, как орган тела или ткань тела, системой доставки элементов маркера. Системой доставки элементов маркера может быть удлиненное устройство, которое пропускают в сосуды тела или другие полости тела или в место вблизи органов-мишеней или ткани мишени. После того как элемент маркера доставляют на место, систему доставки элементов маркера извлекают, а элемент маркера оставляют на месте. Система доставки элементов маркера может разрабатываться специально в зависимости от разных параметров, таких, как форма элемента маркера и/или орган тела и/или ткань тела или полость тела, в котором или которой маркер необходимо расположить, и/или от возможного отверстия в теле, через которое систему доставки элементов маркера необходимо ввести и извлечь. Использование такой системы доставки элементов маркера позволяет медицинскому персоналу выполнить размещение маркера быстро и без инвазии.
Краткое описание графического материала
Далее настоящее изобретение описывается со ссылками на прилагаемые фигуры, на которых:
на фиг.1 представлен известный маркер, вводимый хирургическим путем через ткань тела человека,
на фиг.2 представлены три известных маркера, введенные в ткань, окружающую опухоль,
на фиг.3 представлено тело человека, лежащего на койке под терапевтическим или хирургическим оборудованием, в варианте осуществления, показывающем оборудование для лучевой терапии,
на фиг.4 представлен трехмерный элемент, введенный в естественную полость уретры мужчины,
на фиг.5 представлено рентгеновское изображение трехмерного элемента, показанного на фиг.4,
на фиг.6 представлено рентгеновское изображение другого трехмерного элемента,
на фиг.7 представлен трехмерный элемент, введенный в естественную полость уретры мужчины,
на фиг.8 приведен пример трехмерного элемента,
на фиг.9, 10 и 11 приведены другие примеры трехмерного элемента,
на фиг.12 и 13 приведен пример трехмерного элемента на изображении, полученном с помощью мегавольтового оборудования, и
на фиг.14 представлено объединение изображений, имеющих трехмерный элемент в центре и полученных компьютерной томограммой.
Данные фигуры являются схематическими и приведены с целью иллюстрации.
На фиг.1 показано введение известных маркеров m через кожу путем инвазивной хирургии, причем введение осуществляется, чтобы локализовать больную ткань d, такую, как опухоль, на изображении, полученном для позиционирования облучения опухоли d. При введении, как показано на фиг.2, три или более маркеров m располагают относительно оборудования для лучевой терапии, и на определенное время включают источник облучения. После этого времени облучения облучение прерывают. Облучение опухоли d могут продолжать по истечении периода, по меньшей мере, нескольких дней, чтобы окружающая здоровая ткань могла выдержать новое облучение. На протяжении времени облучения оборудование для лучевой терапии мгновенно регулируют для компенсации любого перемещения опухоли во время этого облучения.
Между этими двумя периодами облучения известные маркеры, показанные на фиг.1 и 2, могут значительно переместиться в теле, и в этом случае может потребоваться введение дополнительных маркеров.
Описание настоящего изобретения
Благодаря возможности объединять, выравнивать и сравнивать разные изображения точнее, чем ранее известными способами, появляется возможность объединять разные изображения, получаемые разным оборудованием формирования изображений, возможно, получаемые разными модальностями формирования изображений, и отслеживать развитие во времени на изображениях, полученных в разное время. Объединение изображений, получаемых разным оборудованием формирования изображений, возможно, получаемых разными модальностями формирования изображений, обеспечивает лучшую идентификацию интересуемого телесного вещества, например идентификацию раковой ткани, которую необходимо облучать внешним оборудованием лучевой радиотерапии. Отслеживание развития во времени на изображениях, полученных в разное время, позволяет отслеживать перемещение и/или рост/уменьшение телесного вещества для постановки лучшего диагноза, например отслеживание роста раковой опухоли или отслеживание перемещения раковой опухоли в увязке с дыхательным циклом больного.
В последующем описании изобретения в качестве одного из нескольких примеров, в которых настоящее изобретение может использоваться, будут использоваться идентификация раковой опухоли, планирование технических условий лучевой терапии раковой опухоли и отслеживание перемещения раковой опухоли.
Возможными другими применениями в отношении объединения изображений предлагаемым способом может быть следующий не исчерпывающий перечень применений:
- снижение неточностей, обусловленных различиями настройки для разных изображений. В одном примере, таком, как лучевая терапия, неточности могут привести к трудностям облучения только ткани-мишени или трудностям управления интенсивностью облучения. В примере диагноза неточности могут привести к трудностям проведения медицински безопасного диагноза или проведения достаточно быстрого диагноза. В примере хирургического вмешательства неточности могут привести к трудностям проведения сложной хирургической операции или проведения хирургической операции в узком пространстве;
- идентификация нежелательных элементов в теле (например, положение и размер раковых опухолей, положение и размер инкрустаций или камнеобразований, положение и размер посторонних тел);
- планирование лечения и/или идентификация мишени лечения, например планирование лучевой терапии, или идентификация мишени лечения во время постановки диагноза, или планирование процесса хирургической операции входе хирургической операции, исходя, возможно, из разных изображений под разными углами;
- идентификация и/или диагноз ортопедических повреждений (переломы костей, переломы или вывихи суставов), например идентификация переломов мелких костей в теле или диагноз для правильного лечения переломов и вывихов физически сложных суставов;
- идентификация возможных обструкций просветов в теле, например уротелиальные обструкции из-за инкрустации или посторонних тел, сердечно-сосудистые обструкции из-за инкрустации и т.п.
Возможными применениями в отношении сравнения изображений предлагаемым способом может быть следующий не исчерпывающий перечень применений:
- отслеживание роста или уменьшения телесного вещества, например отслеживание нежелательного роста раковой опухоли, или отслеживание намеченного уменьшения раковой опухоли во время лучевой терапии, или отслеживание нежелательного дальнейшего рубцового сморщивания цирроза печени, или отслеживание намеченного роста внутренних органов тела, например печени, лечимой от цирроза;
- отслеживание роста или уменьшения сердечно-сосудистого просвета, например отслеживание нежелательного стенозного сжатия кровеносных сосудов или отслеживание намеченного роста стеноза кровеносного сосуда во время терапии, или отслеживание нежелательного дальнейшего сокращения уретры, или отслеживание намеченного роста желудочков сердца или объема легких;
- отслеживание перемещения постороннего тела, паразита и т.п., например отслеживание нежелательных желчных камней или отслеживание кишечных паразитов, например глистов;
- коррекция неточностей, обусловленных различиями настройки при получении референс-изображения и при получении нынешнего изображения, например неточностей, возникающих для разных моментов времени лечения, если в качестве референса используется наружный элемент, например койка больного, или, например, неточностей, возникающих между референс-изображением первого оборудования формирования изображений и еще одним референс-изображением второго оборудования формирования изображений;
- коррекция неточностей, обусловленных перемещениями внутренних органов тела за время между получением референс-изображения и получением нынешнего изображения, таких, как внутренние органы тела, движущиеся при вдыхании и выдыхании, или таких, как внутренние органы тела, сместившиеся после одного момента времени получения изображения органа тела к более позднему моменту времени получения изображения органа.
В последующем описании изобретения в качестве одного из нескольких примеров, в которых настоящее изобретение может использоваться, будут использоваться идентификация раковой опухоли, планирование технических условий лучевой терапии раковой опухоли и отслеживание перемещения раковой опухоли.
Ниже как один пример среди всех вышеупомянутых примеров и среди других примеров применения, которые специалист в данной области может предусмотреть как применения предлагаемого способа, будет использоваться планирование лучевой терапии.
Ниже как пример больной ткани будет использоваться опухоль 6. Однако при направлении оборудования для лучевой терапии с использованием предлагаемого способа направления оборудования можно лечить и другие виды больной ткани, иные, нежели опухоли. Кроме того, другие интересуемые телесные вещества, а не только больные ткани, могут подвергаться лечению терапевтическим или хирургическим путем при работе терапевтического или хирургического оборудования при использовании способа управления оборудованием, такого, как описанный способ направления облучения.
Как уже отмечалось, ниже изобретение будет описываться со ссылкой на раковую опухоль как пример интересуемого телесного вещества. Однако, как уже отмечалось, в контексте настоящего изобретения выражение «телесное вещество» следует истолковывать как любое вещество, относящееся к телу, например органы тела, такие, как предстательная железа, ткань тела, такая, как опухоль, или субстанции тела, такие, как моча и т.п. Кроме того, изобретение не ограничивается телесным веществом, а может использоваться и применительно к телесным параметрам. Как уже отмечалось, в контексте настоящего изобретения выражение «телесные параметры» следует истолковывать как любой параметр, относящийся к телу, например физиологические параметры, такие, как температура, параметры телесной жидкости, такие, как поток мочи, телесные электрохимические параметры, такие, как нервные импульсы и т.п.
Кроме того, как уже отмечалось, ниже изобретение будет описываться со ссылкой на облучение и оборудование для лучевой терапии как пример способа и оборудования для лечения. Однако, как уже отмечалось, в контексте настоящего изобретения лечением могут быть и другие типы терапевтического лечения, или может быть хирургическое лечение, например терапевтическое лечение брахитерапией, лечение кровеносных сосудов или иных сосудов для протекания телесного газа, жидкости или твердых веществ и т.п. Возможными типами хирургического лечения могут быть введение источников излучения для использования при брахитерапии, введения хирургического оборудования для биопсии, введение хирургического оборудования для лечения бесплодия, направление хирургического оборудования во время хирургической операции в любых частях тела и т.п.
Соответственно конкретный пример раковой опухоли как интересуемого телесного вещества, и конкретный пример облучения как способа лечения терапевтическим или хирургическим путем, и конкретный пример оборудования для лучевой терапии как оборудования для лечения терапевтическим или хирургическим путем не должны истолковываться как ограничивающие объем защиты, определяемый формулой изобретения.
Если больному 1 поставлен прогноз рака, рак часто расположен в теле больного в виде больной части тела, а именно больной ткани 6, такой, как опухоль 6, как показано на фиг.3. Больная ткань может привести к больному органу, такому, как простата. Если больному намечают пройти лечение лучевой терапией, часто выполняют стадию планирования облучения. Планирование облучения часто основывают на изображениях, показывающих телесное вещество в раковой опухоли и вокруг ее.
Одной важной частью планирования технических параметров облучения является определение вида цели для облучения. Мишень профиля облучения часто будет содержать как ткань, идентифицированную как раковая опухоль, так и запас, окружающий ткань, идентифицированную как раковая опухоль, используемый для коррекции любых неточностей при идентификации раковой опухоли на изображениях при планировании, и для коррекции любых неточностей при фактическом проведении лучевой терапии, например любые неточности, связанные с расположением оборудования для лучевой терапии и больного точно, как планировалось до начала сеанса лечения.
Любое ограничение неточностей при идентификации раковой опухоли и любое ограничение неточностей, связанных с точным расположением оборудования для лучевой терапии и/или больного, позволяют уменьшить запас на коррекцию этих неточностей, и, тем самым, эти ограничения неточностей могут обеспечить более эффективное лечение с потенциалом меньших побочных эффектов для больного.
Перед фактическим лечением больного 1 исследуют изображение 4 для планирования технических параметров облучения, и на изображении 4 локализируют опухоль 6. Для установления распространения опухоли 6 могут получать несколько изображений 4. В одном аспекте настоящего изобретения определяют положение трехмерного элемента 7 путем формирования нескольких изображений 4 с использованием, например, методов МР-сканирования или методов рентгеновского КТ-сканирования. При установлении распространения опухоли, и если в теле больного 1 уже не расположили элемент, перед получением изображений больному 1 вводят трехмерный элемент 7, подходящий в качестве маркера опухоли 6. В других случаях при установлении распространения опухоли элемент, подходящий в качестве маркера опухоли 6, уже расположен в теле больного 1. Трехмерный элемент вводят, или он уже находится в положении на некотором расстоянии от опухоли 6, подлежащей лечению, или внутри объема, подлежащего лечению. При облучении опухоли 6 внутри предстательной железы трехмерный элемент 7 часто располагают в простатической уретре и, таким образом, в непосредственной близости от области 6, подлежащей лечению, как показано на фиг.4, 5, 6, 7, 12, 13 и 14.
После того как трехмерный элемент ввели больному в положение внутри раковой опухоли или в положение возле раковой опухоли, и если известно, что трехмерный элемент расположен и зафиксирован в положении в теле больного, которое перемещается в увязке с перемещением раковой опухоли, трехмерный элемент могут использовать для объединения нескольких диагностических изображений, предназначенных для идентификации мишени лечения и для планирования технических параметров облучения.
Известно, что некоторые типы формирования изображений выдают разную информацию о разных типах телесного вещества. Поэтому материал некоторой ткани (например, раковой ткани) может легче обнаруживаться на МР-изображении, но другая важная информация об окружающем телесном веществе может легче обнаруживаться на рентгеновском КТ-изображении, и наоборот. Поэтому лучший план технических параметров облучения могут разрабатывать, исходя из слияния изображений, которые получают разными методами формирования изображений, например путем объединения МР-изображений и рентгеновских КТ-изображений.
Одной проблемой, связанной с известными способами, является, однако, тот факт, что зачастую очень трудно выполнить точное выравнивание разных типов изображений, поскольку при получении разных изображений условия настройки оборудования формирования изображений и/или укладки больного не точно идентичны. Кроме того, может оказаться трудным четко обнаружить идентичные точки, линии, зоны или объемы на всех разных изображениях из-за разного качества и разных характеристик разных типов формирования изображений.
Трехмерный элемент, введенный в больного до получения изображений, характеристики которого четко обнаруживаются на всех типах изображений, можно использовать как маркер для выравнивания систем координат отдельных изображений так, чтобы разные изображения были точно выровнены по трехмерному элементу, возможно, в трех измерениях. Поскольку известно, что трехмерный элемент расположен и зафиксирован в положении в теле больного в увязке с интересуемым телесным веществом, выравнивание трехмерного элемента на изображениях приводит и к выравниванию интересуемого телесного вещества на изображениях.
Объединение изображений по трехмерному элементу будет точными, даже если изображения получают при разных условиях настройки оборудования формирования изображений и/или укладки больного, и даже если изображения могут получать с промежутком времени между получениями изображений, и даже если изображения могут иметь разное качество изображения.
Объединение изображений, используемых для планирования технических параметров облучения, может выполняться автоматически под управлением компьютера, исходя из известной геометрии трехмерного элемента.
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, предшествующие лечению изображения для планирования могут хранить как референс для последующего сеанса облучения. На предшествующих лечению изображениях для планирования идентифицируют трехмерный элемент 7, и положение трехмерного элемента относительно раковой опухоли запоминают для последующего использования во время фактического сеанса облучения. Референс-положение на предшествующих лечению изображениях могло бы задаваться, например, как точка в средине трехмерного элемента 7.
В начале фактического сеанса лучевой терапии оборудование для лучевой терапии и/или больного могут направлять (укладывать) в намеченное положение в соответствии с планом технических параметров облучения путем получения нового изображения любым способом формирования изображений и исходя из объединения этого изображения и предшествующих лечению изображений для планирования по положению трехмерного элемента. При объединении этого полученного непосредственно перед лечением изображения и предшествующих лечению изображений для планирования информация об отличии положения и отличии вращения трехмерного элемента на полученном непосредственно перед лечением изображении и предшествующих лечению изображениях для планирования, дает информацию, необходимую для коррекции неточностей при настройке оборудования для лучевой терапии и/или изменении положения больного.
Путем получения дополнительных изображений во время фактического сеанса облучения подобное направление оборудования для лучевой терапии и/или изменение положения больного можно выполнять во время фактического сеанса облучения, исходя из объединения изображений по положению трехмерного элемента на каждом отдельном изображении. При этом становится возможным вносить поправки на любые перемещения оборудования для лучевой терапии или перемещения больного или движения внутренних органов тела человека и т.п., которые могут происходить во время фактического процесса облучения. При высокой частоте получения дополнительных изображений и быстром автоматическом объединении этих изображений возможно почти непрерывное направление лечения. Это обеспечивает, например, направление облучения в соответствии с движением раковой опухоли из-за движений внутренних органов в результате дыхательных движений легких.
Далее приводится более подробное описание одного возможного способа направления оборудования для лучевой терапии в соответствии с настоящим изобретением.
Положение трехмерного элемента 7 могут определять путем получения нескольких изображений 4. Изображения 4 вводят в компьютер. С помощью компьютера рассчитывают и запоминают относительное положение трехмерного элемента 7 и опухоли. Относительное положение получают путем определения расстояния между опухолью 6 и трехмерным элементом 7, которое является фиксированным при любых видах перемещений ткани внутри тела относительно, например, костной структуры или перемещений тела 1 в целом. Под «фиксированным расстоянием» имеется в виду, что опухоль 6 и трехмерный элемент 7 практически не перемещаются относительно друг друга.
В соответствии с изобретением, установление предварительного положения трехмерного элемента 7 на изображении 4 относительно референса могут осуществлять путем идентификации известной геометрической формы, такой, как расстояние шага между витками элемента 7 в виде катушки, изгиб при структурном переходе трехмерного элемента 7, окружность или контур трехмерного элемента 7 и т.п.
Затем с помощью компьютера автоматически устанавливают предварительное положение оборудования для лучевой терапии 2. Установление предварительного положения оборудования для лучевой терапии 2 относительно референса могут осуществлять путем измерения расстояния от положения, в котором из оборудования для лучевой терапии излучается радиация, до начальной точки/настроечной точки на изображении 4, включая идентификацию уровня, на котором расположена плоскость изображения 4. Установление предварительного положения оборудования для лучевой терапии относительно референса могут осуществлять и путем идентификации, где определенная костная структура в теле расположена относительно излучателя облучения, или могут осуществлять путем установления относительного положения койки и положения, в котором из оборудования для лучевой терапии излучается радиация.
На протяжении периода времени, в течение которого оборудование для лучевой терапии 2 включают для облучения опухоли 6, контролируют любое возможное перемещение элемента 7. При обнаружении возможного перемещения оборудование для лучевой терапии 2 регулируют в ответ на это перемещение элемента так, чтобы облучение опухоли 6 осуществлять максимально точно.
В этом отношении оборудование для лучевой терапии 2 содержит среди прочих отличительных признаков койку, на которой больной может лежать или сидеть, источник облучения, луч облучения и пластины или экран, определяющие форму луча.
Таким образом, регулировка оборудования для лучевой терапии 2 может представлять собой регулировку положения оборудования для лучевой терапии 2, регулировку положения койки 5 относительно оборудования 2, регулировку мощности источника облучения, регулировку фокусной точки луча 3, регулировку интенсивности луча 3, регулировку перемещения пластин или экрана для изменения формы луча 3 и т.п. Кроме того, регулировка оборудования для лучевой терапии 2 может представлять собой отклонение луча облучения 3 относительно облучаемого тела.
Регулировка оборудования для лучевой терапии 2 может также представлять собой отключение питания источника облучения, если при контроле элемента 7 обнаруживают, что он находится вне определенной области, и включения питания снова, когда элемент 7 снова находится в пределах этой определенной области. Кроме того, можно регулировать мощность источника облучения во время периода облучения, чтобы облучать определенные области опухоли 6 с более высокой дозой облучения, чем другие области, например, подвергая краевую зону облучения меньшей дозе облучения, чем саму опухоль 6, или подвергая некоторые очень критические области в теле человека или животного меньшей дозе облучения, чем саму опухоль 6.
Вместо включения или выключения питания можно отклонять луч облучения или фокальную точку луча облучения. При облучении всей области опухоли 6 может потребоваться перемещать луч облучения по заданному пути перемещения.
Контроль возможного перемещения трехмерного элемента 7 относительно оборудования для лучевой терапии 2 можно осуществлять через предварительно выбранные промежутки времени, например 10-20 раз в секунду, например 1-2 раза в минуту и т.д. в зависимости от медицинского оборудования формирования изображений и исходя из ожидаемой частоты перемещения трехмерного элемента 7.
При планировании облучения больного используют запас облучения для уверенности в том, что опухоль 6 облучается достаточно, даже если на стадии контроля или регулировки предусматривают уменьшение размеров запаса облучения.
Перед осуществлением фактического облучения трехмерный элемент 7, расположенный относительно опухоли 6, локализуют, когда больной лежит на койке для облучения, или когда больной каким-либо иным образом находится в кабинете для облучения. По одному варианту осуществления местонахождение трехмерного элемента 7 могут устанавливать путем получения высоковольтного изображения 4 с использованием самого оборудования для лучевой терапии 2. Больного или оборудование для лучевой терапии 2 располагают так, что трехмерный элемент 7 расположен, как предварительно планировали, и так, что референс отцентрирован в средине трехмерного элемента 7. Тем самым устанавливают начальную точку, называемую также предварительным положением оборудования для лучевой терапии 2 и элемента 7 относительно референса.
В этом аспекте референсом может быть любое предыдущее изображение 4, полученное при идентификации опухоли 6 относительно трехмерного элемента 7. Предыдущим изображением 4 может быть и последнее изображение 4, полученное для контроля возможного перемещения трехмерного элемента 7, или референсом может быть изображение 4, полученное при предварительном обследовании. Под предварительным изображением 4 имеется в виду изображение 4, полученное перед текущим изображением 4, на котором (предыдущем изображении 4) установили положение трехмерного элемента 7.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, референсом может быть койка, на которой во время облучения находится больной, или референсом может быть само оборудование для лучевой терапии 2. Кроме того, референсом может быть определенная костная структура или другая идентифицируемая структура внутри или снаружи тела человека или животного.
Благодаря автоматическому контролю и обнаружению возможного перемещения трехмерного элемента 7 предлагаемым способом можно регулировать оборудование для лучевой терапии 2 или изменять положение больного относительно друг друга каждый раз, когда трехмерный элемент 7 перемещается из установленного предварительного положения. Тем самым достигается компенсация частого перемещения опухоли, вызванного, например, дыханием или небольшими перемещениями, совершаемыми больным, причем указанные перемещения являются принудительными, совершаемыми добровольно больным или совершаемыми недобровольно больным. При этом достигается значительное повышение точности облучения, и снижается облучение здоровой ткани.
На фиг.14 показано, что слияние разных изображений 4, основанных на центре изображений, расположенных в границах трехмерного элемента 7, дает очень точную локализацию интересуемой ткани, например, простаты.
Путем получения изображений 4 во время облучения опухоли контроль любого возможного перемещения трехмерного элемента 7 и, следовательно, опухоли 6 можно мгновенно откорректировать почти в момент возникновения перемещения. Частота получения изображений может колебаться от десяти или более изображений в секунду до одного изображения каждые три секунды в зависимости от оборудования, используемого для получения изображений 4.
Высоковольтное оборудование, такое, как само оборудование для лучевой терапии 2, имеет частоту (или скорость) получения изображений ниже, чем, например, оборудование МР-сканирования. Однако при использовании самого оборудования для лучевой терапии 2 можно обойтись без другого оборудования.
Часто для получения первого изображения 4 для локализации опухоли 6 относительно трехмерного элемента 7 используют рентгеновское оборудование, но можно использовать и другое оборудование, такое, как оборудование КТ-сканирования и оборудование МР-сканирования. При этом положение опухоли 6 относительно трехмерного элемента 7 определяют до захода больного в кабинет для облучения.
В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, больной сам вводит первое изображение 4 в компьютер оборудования для лучевой терапии, причем указанное первое изображение 4 принимают в качестве предыдущего изображения 4 и, таким образом, в качестве референса в компьютере оборудования для лучевой терапии 2. Затем с помощью компьютера управляют оборудованием для лучевой терапии 2 для получения изображения 4, чтобы установить положение элемента 7 относительно оборудования для лучевой терапии 2. После этого с помощью компьютера регулируют оборудование для лучевой терапии 2 (при необходимости в этом) относительно положения элемента 7, и начинают облучение тела человека или животного.
Трехмерным элементом 7 могут быть все виды предметов, присутствующие в теле по ряду иных причин. Этими предметами могут быть все виды эндолюминального (внутрипросветного) протеза, часто являющиеся трубчатыми, такие, как элемент 7, помещенный в уретру и другие естественные полости, такие, как урологический тракт, уретра, желчные пути, дыхательные пути, кишечник или кровеносные сосуды в человеческом теле.
Если элемент 7 уже находится вблизи опухоли, подлежащей облучению, элемент 7 будет обеспечивать прохождение жидкости, газа или твердого вещества в этой естественной полости, как уже отмечалось выше. Хорошо известно, что облучаемая ткань вздувается и при этом может вызвать уменьшение объема естественных полостей. Трехмерный элемент 7, такой, как трубчатый эндолюминальный (внутрипросветный) протез, может помогать противодействовать этому уменьшению объема полости.
Для того чтобы избежать уменьшения объема естественных полостей, можно ввести один или несколько элементов 7, которые могут использоваться для направления оборудования для лучевой терапии 2, чтобы вносить поправки на вышеупомянутые мгновенные перемещения во время облучения.
Кроме того, в соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения, трехмерный элемент 7 может иметь форму, позволяющую вводить его в естественную полость и извлекать из нее. Кроме того, после введения в полость часть элемента 7 может расширяться и силой прижиматься к окружающей стенке полости, что закрепит элемент 7 в этом положении. В других вариантах осуществления настоящего изобретения закрепление элемента 7 относительно окружающих стенок полостей может осуществляться посредством, по меньшей мере, части элемента 7, прикрепляемой, по меньшей мере, частично к ткани снаружи естественной полости, или путем выполнения элемента 7 с Y-образной, I-образной или подобными формами, образующими механизм блокирования, блокирующий перемещения в продольном направлении полости, такой, как мочеточник, вена или подобная полость.
Примером такого трехмерного элемента 7 в соответствии с настоящим изобретением служит трубчатый стент, предназначенный для введения в уретру вблизи простаты, как показано на фиг.4, 5, 7 и 8. После того как стент расположен в части уретры мужчины, проходя через простату, и конец элемента 7, ближайший к наружному сфинктеру уретры, расширился, элемент 7 будет оставаться в этом положении и позволять моче проходить без обструкции функции сфинктера.
Проволочная конструкция элемента 7 является особенно предпочтительной, если элемент 7 необходимо удалять или извлекать из полости в теле, поскольку элемент 7 из сплава с памятью формы при охлаждении размягчается. Элемент 7 можно извлекать путем захвата за любую часть спиральной проволоки, и затем вытаскивания спирали как проволоку. Кроме того, элемент 7 может иметь иную конструкцию, нежели спиральная проволока, и может изготавливаться из других сплавов так, что при охлаждении элемент 7 становится сверхэластичным и может извлекаться путем складывания элемента 7 перед извлечением.
Еще одно преимущество использования трехмерного элемента 7 с некоторым видом механизма блокирования заключается в том, что при дыхании или иных частичных перемещениях тела человека или животного или при общем перемещении этого тела элемент 7 будет перемещаться вместе с опухолью 6, как показано на фиг.7. Ввиду того факта, что элемент 7 перемещается практически без относительного перемещения относительно опухоли 6, оборудование для лучевой терапии 2 можно регулировать относительно возможного перемещения трехмерного элемента 7, чтобы точно облучать опухоль 6. На изображении 4, полученном оборудованием для лучевой терапии 2, компьютер не может обнаружить опухоль 6, поскольку на этом изображении 4 она не видна. Однако трехмерный элемент 7, изготовленный из металла, такого, как нержавеющая сталь, титан, платина, палладий, золото, никелетитановый и другие их сплавы, на этом изображении 4 обнаружить легче. Поэтому обнаруживаемым является и любое возможное мгновенное перемещение элемента 7, и оборудование для лучевой терапии 2 можно регулировать для компенсации этого мгновенного перемещения.
Элемент 7 может быть и из других биологически совместимых материалов, таких, как полимеры и биологический материал, обнаруживаемых на некоторых изображениях.
Трехмерный элемент 7 может иметь все виды форм, обнаруживаемые на изображении 4, получаемом всеми видами медицинского оборудования формирования изображений, причем указанная форма дает в результате на указанном изображении 4 предварительно геометрически определенную структуру. Для того чтобы контролировать возможное перемещение, на изображении 4 идентифицируют предварительно геометрически определенную структуру, и регулировкой оборудования для лучевой терапии 2 может быть либо перемещение тела, либо должная регулировка положения других параметров оборудования для лучевой терапии 2 в ответ на это перемещение.
При использовании вышеупомянутого элемента 7, введенного в уретру вблизи простаты, предварительно геометрически определенной структурой может быть диаметр винтовой катушки или расстояние шага между витками катушки. Данная геометрически структура дает ряд обнаруживаемых точек и является автоматически обнаруживаемой на изображении 4 при обработке изображения, выполняемой компьютером.
Еще одной предварительно определенной геометрически структурой элемента 7 может быть угол v между прямой частью элемента 7, показанного на фиг.7, и конической частью; или предварительно определенной геометрически структурой может быть точка перехода, в которой пересекаются прямая часть элемента 7 и коническая часть катушки. Это обнаружение, подобно вышеупомянутым способам обнаружения, также обеспечивает объемную локализацию элемента 7.
Элементы 7 и другие виды эндолюминального протеза часто изготавливаются разной длины, и вышеупомянутая предварительно определенная геометрически структура не зависит от этого колебания длины стентов и другого эндолюминального протеза.
Как уже отмечалось, трехмерный элемент 7 может иметь все виды форм, обеспечивающие распознаваемую определенную геометрически структуру на вышеупомянутом изображении 4. Примеры этих иных форм приведены на фиг.8-11. Вместо винтовой катушки, показанной на этих фигурах, трехмерный элемент 7 может представлять собой трубку со сплошной стенкой и/или расширяющейся частью или разными видами механизмов блокирования. Стенка трубчатого элемента 7 может изготавливаться из проволоки, намотанной разными способами, например со скрещиванием, с перевязкой и т.п. В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения, трехмерный элемент 7 может представлять собой имплантат, или же этим имплантатом может быть референс.
Под мегавольтным оборудованием имеются в виду все виды ускорителей электронов, работающие при напряжении выше 150 кВ, предпочтительно, выше 1 MB и, предпочтительно, ниже 50 MB. Этим ускорителем электронов может быть оборудование для лучевой терапии 2, предназначенное для лечения больного путем облучения опухоли 6.
Под медицинским оборудованием формирования изображений имеются в виду все виды оборудования, которое можно использовать для получения изображения 4 больной ткани и трехмерного элемента 7. Этим оборудованием могут быть оборудование для сканирования методом магнитного резонанса (МР-сканирования), оборудование для сканирования методом ядерно-магнитного резонанса (ЯМР-сканирования), оборудование для сканирования методом магнитно-резонансного изображения (сканирования методом МР-изображения), оборудование для сканирования методом компьютерной томографии (КТ-сканирования), оборудование для КТ-сканирования конусного луча, оборудование позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), оборудование эмиссионной компьютерной томографии одиночных позитронов (SPECT), оборудование эмиссионной томографии одиночных позитронов (SPET), оборудование для лучевой терапии под визуальным наблюдением (IGRT), оборудование для ультразвукового сканирования или рентгеновское оборудование с фотонами высокой энергии или высоковольтное оборудование.
Термин «сплав с памятью формы» определяется как металл, в определенном температурном диапазоне (от температуры начала превращения в аустенит до температуры окончания превращения в аустенит) превращающийся из мартенсита в аустенит. В этом температурном диапазоне начинается расширение трехмерного элемента 7, которое заканчивается, когда весь мартенсит превращается в аустенит. В этом температурном диапазоне элемент 7 «запоминает» свою первоначальную форму. В другом температурном диапазоне (от температуры начала превращения в мартенсит до температуры окончания превращения в мартенсит) сплав снова превращается в мартенсит. Ниже этой температуры (температуры окончания превращения в мартенсит) элемент 7 легко деформируется рукой, и поэтому элемент 7 может легко деформироваться в полости тела и извлекаться через естественное отверстие, в которое элемент 7 был введен. Альтернативно, этот элемент может извлекаться через другое естественное отверстие, нежели отверстие, через которое он был введен. Сплав с памятью формы может называться и сплавом с температурной активацией.
Термин «сплав с памятью формы» может также означать металл, при определенной температуре, такой, как примерно +37°С, которая является температурой тела, обладающий сверхэластичными свойствами, а при другой температуре, например ниже 0°С, - пластичностью. Термин «сверхэластичные свойства» относится к сплаву, который может эластично деформироваться до очень высоких степеней деформации по сравнению с другими металлами и который не обязательно имеет температуру начала превращения в аустенит, при которой материал способен запоминать первоначальную форму.
Сплавом с памятью формы может быть никелетитановый сплав, никелетитанокобальтовый сплав, другие сплавы переходных и благородных металлов или термопластичный материал, отверждающийся при нагревании, проявляющий характеристики памяти формы. Нагрев проволоки можно осуществлять путем индукционного нагрева, нагрева погружением, прикладывания РЧ-энергии или промывки зоны трехмерного элемента 7 текучей средой при заданной температуре.
Claims (25)
1. Способ идентификации элемента на двух или более изображениях, включающий следующие стадии:
- стадию, на которой на изображении идентифицируют одиночный цельный трехмерный элемент, видимый на изображении, причем указанный одиночный цельный трехмерный элемент выбирают расположенным или располагают в полости тела человека или тела животного в положении относительно интересуемого телесного вещества,
- стадию, на которой на первом изображении идентифицируют одиночный цельный трехмерный элемент, видимый на первом изображении,
- стадию, на которой на втором изображении идентифицируют одиночный цельный трехмерный элемент, видимый на втором изображении,
- стадию, на которой первое изображение и второе изображение объединяют, исходя из определения положения одного и того же одиночного цельного трехмерного элемента на первом изображении и положения трехмерного элемента на втором изображении.
- стадию, на которой на изображении идентифицируют одиночный цельный трехмерный элемент, видимый на изображении, причем указанный одиночный цельный трехмерный элемент выбирают расположенным или располагают в полости тела человека или тела животного в положении относительно интересуемого телесного вещества,
- стадию, на которой на первом изображении идентифицируют одиночный цельный трехмерный элемент, видимый на первом изображении,
- стадию, на которой на втором изображении идентифицируют одиночный цельный трехмерный элемент, видимый на втором изображении,
- стадию, на которой первое изображение и второе изображение объединяют, исходя из определения положения одного и того же одиночного цельного трехмерного элемента на первом изображении и положения трехмерного элемента на втором изображении.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный способ включает также стадию, на которой
- устанавливают положение, и/или устанавливают распространение, и/или устанавливают форму по меньшей мере одного одиночного цельного трехмерного элемента относительно интересуемого телесного вещества в теле человека или теле животного, причем установление основывают на объединении первого изображения и второго изображения.
- устанавливают положение, и/или устанавливают распространение, и/или устанавливают форму по меньшей мере одного одиночного цельного трехмерного элемента относительно интересуемого телесного вещества в теле человека или теле животного, причем установление основывают на объединении первого изображения и второго изображения.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что идентификацию положения по меньшей мере одного одиночного цельного трехмерного элемента используют и для определения по меньшей мере одной из следующих характеристик относительно по меньшей мере одного одиночного цельного трехмерного элемента: форма элемента и/или распространение.
4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что два или более изображений, которые получают разными типами оборудования формирования изображений, объединяют, исходя из определения по меньшей мере одной из следующих характеристик одиночного цельного трехмерного элемента на каждом из этих изображений: положение, или распространение, или форма элемента.
5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что два или более изображений, которые получают при разных условиях настройки при получении изображений, объединяют, исходя из определения по меньшей мере одной из следующих характеристик одиночного цельного трехмерного элемента на каждом из этих изображений: положение, или распространение, или форма элемента.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что два или более изображений получают с промежутком времени между получениями изображений и объединяют, исходя из определения по меньшей мере одной из следующих характеристик одиночного цельного трехмерного элемента на каждом из этих изображений: положение, или распространение, или форма элемента.
7. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что два или более изображений объединяют автоматически, исходя из автоматической идентификации одиночного цельного трехмерного элемента на разных изображениях.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что получают больше изображений с промежутком времени между получениями изображений и автоматически и непрерывно объединяют их, исходя из автоматической идентификации по меньшей мере одной из следующих характеристик одиночного цельного трехмерного элемента на каждом из этих изображений: положение, или распространение, или форма элемента.
9. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что указанный способ включает еще одну стадию, на которой
- по информации на двух или более объединенных изображениях устанавливают технические условия лечения.
- по информации на двух или более объединенных изображениях устанавливают технические условия лечения.
10. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что указанный способ включает еще одну стадию, на которой
- сравнивают по меньшей мере одну из следующих характеристик интересуемого телесного вещества: положение, или распространение, или форма вещества,
- относительно по меньшей мере одной из следующих характеристик одиночного цельного трехмерного элемента на каждом изображении: положение, или распространение, или форма элемента.
- сравнивают по меньшей мере одну из следующих характеристик интересуемого телесного вещества: положение, или распространение, или форма вещества,
- относительно по меньшей мере одной из следующих характеристик одиночного цельного трехмерного элемента на каждом изображении: положение, или распространение, или форма элемента.
11. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что указанный способ включает еще одну стадию, на которой
- используют по меньшей мере одну из следующих характеристик одиночного цельного трехмерного элемента: положение, или распространение, или форма элемента, относительно референса на первом изображении как референс-положения,
- сравнивают по меньшей мере одну из следующих характеристик одиночного цельного трехмерного элемента: положение, или распространение, или форма элемента, относительно того же референса на втором изображении с референс-положением на первом изображении.
- используют по меньшей мере одну из следующих характеристик одиночного цельного трехмерного элемента: положение, или распространение, или форма элемента, относительно референса на первом изображении как референс-положения,
- сравнивают по меньшей мере одну из следующих характеристик одиночного цельного трехмерного элемента: положение, или распространение, или форма элемента, относительно того же референса на втором изображении с референс-положением на первом изображении.
12. Способ по п.10, отличающийся тем, что указанный способ включает еще одну стадию, на которой
- направляют лечащее оборудование, исходя из сравнения по меньшей мере одной из характеристик одиночного цельного трехмерного элемента относительно референса на втором изображении по меньшей мере с одной из характеристик одиночного цельного трехмерного элемента относительно референс-положения того же референса на первом изображении.
- направляют лечащее оборудование, исходя из сравнения по меньшей мере одной из характеристик одиночного цельного трехмерного элемента относительно референса на втором изображении по меньшей мере с одной из характеристик одиночного цельного трехмерного элемента относительно референс-положения того же референса на первом изображении.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что в качестве направляемого лечащего оборудования используют оборудование внешней лучевой радиотерапии.
14. Способ по п.10, отличающийся тем, что один и тот же одиночный цельный трехмерный элемент используют для установки технических условий лечения, исходя из объединенных предшествующих лечению изображений, и для сравнения по меньшей мере одной из характеристик одиночного цельного трехмерного элемента относительно референса на одном или нескольких изображениях непосредственно перед лечением или на одном или нескольких изображениях во время лечения с референс-положением на предшествующих лечению изображениях и, возможно, на стадии, на которой направляют лечащее оборудование, причем один и тот же одиночный цельный трехмерный элемент, возможно, используют без повторного введения или изменения положения одиночного цельного трехмерного элемента.
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что в качестве по меньшей мере одного одиночного цельного трехмерного элемента (7) используют винтовую катушку по меньшей мере из одной проволоки.
16. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве оборудования формирования изображений используют медицинское оборудование формирования изображений, такое, как оборудование для сканирования методом магнитного резонанса (МР-сканирования), оборудование для сканирования методом ядерно-магнитного резонанса (ЯМР-сканирования), оборудование для сканирования методом магнитно-резонансной томографии (МРТ-сканирования), оборудование для сканирования методом компьютерной томографии (КТ-сканирования), оборудование для КТ-сканирования конусного луча, оборудование позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), оборудование эмиссионной компьютерной томографии одиночных позитронов (SPECT), оборудование эмиссионной томографии одиночных позитронов (SPET), оборудование для лучевой терапии под визуальным наблюдением (IGRT), оборудование для ультразвукового сканирования или рентгеновское оборудование с фотонами высокой энергии или высоко/мегавольтное оборудование.
17. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что одиночный цельный трехмерный элемент (7) предназначают для размещения и фиксации в естественной полости тела человека или тела животного.
18. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере часть по меньшей мере одного одиночного цельного трехмерного элемента (7) выполняют с формой, с которой обеспечивают прохождение жидкости, газа или твердого вещества в полости, в которой расположили элемент.
19. Способ по п.16, отличающийся тем, что в качестве по меньшей мере одного одиночного цельного трехмерного элемента используют трубчатый эндолюминальный протез.
20. Способ по п.18, отличающийся тем, что в качестве по меньшей мере одного одиночного цельного трехмерного элемента (7) используют винтовую катушку по меньшей мере из одной проволоки.
21. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что указанную полость выбирают по меньшей мере с одной окружающей стенкой, и при этом по меньшей мере один одиночный цельный трехмерный элемент (7) выполняют со сминающейся конструкцией с обеспечением сжатой конструкции перед расположением элемента (7) в полости и обеспечением расширенной конструкции после того, как элемент (7) расположили в полости.
22. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере один одиночный цельный трехмерный элемент (7) уже расположили в теле до получения первого изображения и второго изображения, причем указанное расположение выполнили через естественное отверстие тела (1) практически без пепетрации любой ткани тела (1).
23. Система для осуществления способа по одному из пп.1-22, содержащая оборудование для получения изображений, предназначенных для идентификации одиночного цельного трехмерного элемента (7) на первом изображении и на втором изображении, оборудование для обработки изображений, предназначенное для идентификации положения одиночного цельного трехмерного элемента (7) на первом изображении и на втором изображении, оборудование для обработки изображений, предназначенное для объединения первого изображения и второго изображения, причем указанное объединение основано на определении по меньшей мере положения одного и того же одиночного цельного трехмерного элемента на первом изображении и по меньшей мере положения одного и того же одиночного цельного трехмерного элемента на втором изображении.
24. Система по п.23, отличающаяся тем, что оборудование формирования изображений представляет собой медицинское оборудование формирования изображений, такое, как оборудование для сканирования методом магнитного резонанса (МР-сканирования), оборудование для сканирования методом ядерно-магнитного резонанса (ЯМР-сканирования), оборудование для сканирования методом магнитно-резонансной томографии (МРТ-сканирования), оборудование для сканирования методом компьютерной томографии (КТ-сканирования), оборудование для КТ-сканирования конусного луча, оборудование позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), оборудование эмиссионной компьютерной томографии одиночных позитронов (SPECT), оборудование эмиссионной томографии одиночных позитронов (SPET), оборудование для лучевой терапии под визуальным наблюдением (IGRT), оборудование для ультразвукового сканирования или рентгеновское оборудование с фотонами высокой энергии или высоко/мегавольтное оборудование.
25. Система по п.23, отличающаяся тем, что по меньшей мере один одиночный цельный трехмерный элемент (7) имеет конструкцию, позволяющую выполнять одну из следующих операций: введение и извлечение элемента (7) - специально приспособленным эндоскопическим оборудованием.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP05014893A EP1741469A1 (en) | 2005-07-08 | 2005-07-08 | Method of guiding an irradiation equipment |
PCT/DK2006/000387 WO2007006303A2 (en) | 2005-07-08 | 2006-06-30 | Method of guiding an irradiation equipment |
DKPCT/DK2006/000387 | 2006-06-30 | ||
PCT/DK2007/050081 WO2008000278A1 (en) | 2006-06-30 | 2007-06-29 | Method of identification of an element in two or more images |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009102854A RU2009102854A (ru) | 2010-08-10 |
RU2444061C2 true RU2444061C2 (ru) | 2012-02-27 |
Family
ID=35169353
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008100684/14A RU2410136C2 (ru) | 2005-07-08 | 2006-06-30 | Способ направления оборудования для лучевой терапии |
RU2009102854/08A RU2444061C2 (ru) | 2005-07-08 | 2007-06-29 | Способ идентификации элемента на двух и более изображениях |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008100684/14A RU2410136C2 (ru) | 2005-07-08 | 2006-06-30 | Способ направления оборудования для лучевой терапии |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US8391570B2 (ru) |
EP (3) | EP1741469A1 (ru) |
JP (2) | JP2009500089A (ru) |
CN (1) | CN101374570B (ru) |
CA (1) | CA2613990A1 (ru) |
RU (2) | RU2410136C2 (ru) |
WO (1) | WO2007006303A2 (ru) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2564965C1 (ru) * | 2014-10-01 | 2015-10-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт онкологии имени Н.Н. Петрова" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Способ диагностики поражения регионарных лимфоузлов у больных раком предстательной железы |
RU2566185C1 (ru) * | 2014-06-11 | 2015-10-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт онкологии имени Н.Н. Петрова" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Способ диагностики распространения неопластического процесса пищевода |
EA024855B1 (ru) * | 2012-07-10 | 2016-10-31 | Закрытое Акционерное Общество "Импульс" | Способ получения субтракционного ангиографического изображения |
RU2638012C2 (ru) * | 2012-08-06 | 2017-12-08 | Конинклейке Филипс Н.В. | Уменьшение шума изображения и/или повышение разрешения изображения |
RU185579U1 (ru) * | 2018-07-06 | 2018-12-11 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Маркер устройства для отслеживания формы изделия |
RU2678080C2 (ru) * | 2013-09-24 | 2019-01-22 | Конинклейке Филипс Н.В. | Способ вычисления плана хирургической операции |
RU2699331C2 (ru) * | 2013-04-12 | 2019-09-04 | Конинклейке Филипс Н.В. | Чувствительный к форме ультразвуковой зонд |
Families Citing this family (90)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9867530B2 (en) | 2006-08-14 | 2018-01-16 | Volcano Corporation | Telescopic side port catheter device with imaging system and method for accessing side branch occlusions |
US7620147B2 (en) | 2006-12-13 | 2009-11-17 | Oraya Therapeutics, Inc. | Orthovoltage radiotherapy |
US7535991B2 (en) | 2006-10-16 | 2009-05-19 | Oraya Therapeutics, Inc. | Portable orthovoltage radiotherapy |
US8920406B2 (en) | 2008-01-11 | 2014-12-30 | Oraya Therapeutics, Inc. | Device and assembly for positioning and stabilizing an eye |
US8363783B2 (en) | 2007-06-04 | 2013-01-29 | Oraya Therapeutics, Inc. | Method and device for ocular alignment and coupling of ocular structures |
US9596993B2 (en) | 2007-07-12 | 2017-03-21 | Volcano Corporation | Automatic calibration systems and methods of use |
JP5524835B2 (ja) | 2007-07-12 | 2014-06-18 | ヴォルカノ コーポレイション | 生体内撮像用カテーテル |
WO2009009802A1 (en) | 2007-07-12 | 2009-01-15 | Volcano Corporation | Oct-ivus catheter for concurrent luminal imaging |
WO2009085204A2 (en) | 2007-12-23 | 2009-07-09 | Oraya Therapeutics, Inc. | Methods and devices for detecting, controlling, and predicting radiation delivery |
US7801271B2 (en) | 2007-12-23 | 2010-09-21 | Oraya Therapeutics, Inc. | Methods and devices for orthovoltage ocular radiotherapy and treatment planning |
FR2926384B1 (fr) * | 2008-01-10 | 2010-01-15 | Gen Electric | Procede de traitement d'images de radiologie interventionnelle et systeme d'imagerie associe. |
US20100010611A1 (en) * | 2008-07-09 | 2010-01-14 | Saint Louis University | Stent based method and apparatus for directing external beam radiation therapy |
US9014787B2 (en) | 2009-06-01 | 2015-04-21 | Focal Therapeutics, Inc. | Bioabsorbable target for diagnostic or therapeutic procedure |
EP2453793A1 (en) * | 2009-07-17 | 2012-05-23 | Cyberheart, Inc. | Heart treatment kit, system, and method for radiosurgically alleviating arrhythmia |
US8909323B2 (en) * | 2009-08-06 | 2014-12-09 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | System for processing angiography and ultrasound image data |
WO2011028789A2 (en) | 2009-09-02 | 2011-03-10 | Stokes John P | Irradiation system and method |
DE102010001746B4 (de) * | 2010-02-10 | 2012-03-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung mit einer Kombination aus einer Magnetresonanzvorrichtung und einer Strahlentherapievorrichtung |
EP2558162B1 (en) * | 2010-04-15 | 2020-06-10 | Elekta AB (PUBL) | Radiotherapy and imaging apparatus |
JP5099461B2 (ja) * | 2010-05-11 | 2012-12-19 | 株式会社エーイーティー | 病巣組織リアルタイム位置同定装置およびこれを用いたx線治療装置 |
US11141063B2 (en) | 2010-12-23 | 2021-10-12 | Philips Image Guided Therapy Corporation | Integrated system architectures and methods of use |
US11040140B2 (en) | 2010-12-31 | 2021-06-22 | Philips Image Guided Therapy Corporation | Deep vein thrombosis therapeutic methods |
US20130261368A1 (en) | 2011-09-23 | 2013-10-03 | Alan N. Schwartz | Non-invasive and minimally invasive and tightly targeted minimally invasive therapy methods and devices for parathyroid treatment |
US20130019374A1 (en) | 2011-01-04 | 2013-01-24 | Schwartz Alan N | Gel-based seals and fixation devices and associated systems and methods |
US9521966B2 (en) | 2012-05-17 | 2016-12-20 | Alan N. Schwartz | Localization of the parathyroid |
US11045246B1 (en) | 2011-01-04 | 2021-06-29 | Alan N. Schwartz | Apparatus for effecting feedback of vaginal cavity physiology |
US8588888B2 (en) | 2011-01-06 | 2013-11-19 | Shandong University | CT and MRI synchronous detection positioning needle |
CN102008315B (zh) * | 2011-01-06 | 2012-04-04 | 山东大学 | 一种ct、mri同步检测定位针 |
US8494967B2 (en) * | 2011-03-11 | 2013-07-23 | Bytemark, Inc. | Method and system for distributing electronic tickets with visual display |
US9360630B2 (en) | 2011-08-31 | 2016-06-07 | Volcano Corporation | Optical-electrical rotary joint and methods of use |
US9107737B2 (en) | 2011-11-21 | 2015-08-18 | Alan Schwartz | Goggles with facial conforming eyepieces |
JP6175073B2 (ja) * | 2012-01-06 | 2017-08-02 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | 最適なデバイスナビゲーションのための血管系ビューのリアルタイム表示 |
JP6246137B2 (ja) * | 2012-02-21 | 2017-12-13 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | 関心組織のスペクトル撮像及び追跡を用いた適応式放射線治療 |
US20130289389A1 (en) | 2012-04-26 | 2013-10-31 | Focal Therapeutics | Surgical implant for marking soft tissue |
CN103713329B (zh) * | 2012-09-29 | 2016-12-21 | 清华大学 | Ct成像中定位物体的方法以及设备 |
US11272845B2 (en) | 2012-10-05 | 2022-03-15 | Philips Image Guided Therapy Corporation | System and method for instant and automatic border detection |
US9286673B2 (en) | 2012-10-05 | 2016-03-15 | Volcano Corporation | Systems for correcting distortions in a medical image and methods of use thereof |
US10568586B2 (en) | 2012-10-05 | 2020-02-25 | Volcano Corporation | Systems for indicating parameters in an imaging data set and methods of use |
EP2904671B1 (en) | 2012-10-05 | 2022-05-04 | David Welford | Systems and methods for amplifying light |
US9292918B2 (en) | 2012-10-05 | 2016-03-22 | Volcano Corporation | Methods and systems for transforming luminal images |
US9307926B2 (en) | 2012-10-05 | 2016-04-12 | Volcano Corporation | Automatic stent detection |
US9324141B2 (en) | 2012-10-05 | 2016-04-26 | Volcano Corporation | Removal of A-scan streaking artifact |
US9858668B2 (en) | 2012-10-05 | 2018-01-02 | Volcano Corporation | Guidewire artifact removal in images |
US9367965B2 (en) | 2012-10-05 | 2016-06-14 | Volcano Corporation | Systems and methods for generating images of tissue |
US10070827B2 (en) | 2012-10-05 | 2018-09-11 | Volcano Corporation | Automatic image playback |
US9840734B2 (en) | 2012-10-22 | 2017-12-12 | Raindance Technologies, Inc. | Methods for analyzing DNA |
BR112015013047A2 (pt) * | 2012-12-06 | 2017-07-11 | Koninklijke Philips Nv | aparelho de calibração para calibrar um sistema para introduzir um elemento de influência em um objeto, aparelho de determinação de plano de influência, método de calibração para calibrar um sistema para introduzir um elemento de influência em um objeto, método de determinação de plano de influência e programa de computador de calibração para calibrar um sistema para introduzir um elemento de influência em um objeto |
EP2931132B1 (en) | 2012-12-13 | 2023-07-05 | Philips Image Guided Therapy Corporation | System for targeted cannulation |
EP2934311B1 (en) | 2012-12-20 | 2020-04-15 | Volcano Corporation | Smooth transition catheters |
US10942022B2 (en) | 2012-12-20 | 2021-03-09 | Philips Image Guided Therapy Corporation | Manual calibration of imaging system |
US9709379B2 (en) | 2012-12-20 | 2017-07-18 | Volcano Corporation | Optical coherence tomography system that is reconfigurable between different imaging modes |
US11406498B2 (en) | 2012-12-20 | 2022-08-09 | Philips Image Guided Therapy Corporation | Implant delivery system and implants |
US10939826B2 (en) | 2012-12-20 | 2021-03-09 | Philips Image Guided Therapy Corporation | Aspirating and removing biological material |
EP2934282B1 (en) | 2012-12-20 | 2020-04-29 | Volcano Corporation | Locating intravascular images |
EP2934653B1 (en) | 2012-12-21 | 2018-09-19 | Douglas Meyer | Rotational ultrasound imaging catheter with extended catheter body telescope |
US10058284B2 (en) | 2012-12-21 | 2018-08-28 | Volcano Corporation | Simultaneous imaging, monitoring, and therapy |
JP2016508757A (ja) | 2012-12-21 | 2016-03-24 | ジェイソン スペンサー, | 医療データのグラフィカル処理のためのシステムおよび方法 |
WO2014099672A1 (en) | 2012-12-21 | 2014-06-26 | Andrew Hancock | System and method for multipath processing of image signals |
US9486143B2 (en) | 2012-12-21 | 2016-11-08 | Volcano Corporation | Intravascular forward imaging device |
JP2016507892A (ja) | 2012-12-21 | 2016-03-10 | デイビッド ウェルフォード, | 光の波長放出を狭幅化するためのシステムおよび方法 |
WO2014100530A1 (en) | 2012-12-21 | 2014-06-26 | Whiseant Chester | System and method for catheter steering and operation |
WO2014099760A1 (en) | 2012-12-21 | 2014-06-26 | Mai Jerome | Ultrasound imaging with variable line density |
CA2896004A1 (en) | 2012-12-21 | 2014-06-26 | Nathaniel J. Kemp | Power-efficient optical buffering using optical switch |
US9612105B2 (en) | 2012-12-21 | 2017-04-04 | Volcano Corporation | Polarization sensitive optical coherence tomography system |
US10226597B2 (en) | 2013-03-07 | 2019-03-12 | Volcano Corporation | Guidewire with centering mechanism |
JP6243453B2 (ja) | 2013-03-07 | 2017-12-06 | ボルケーノ コーポレイション | 血管内画像におけるマルチモーダルセグメンテーション |
US11154313B2 (en) | 2013-03-12 | 2021-10-26 | The Volcano Corporation | Vibrating guidewire torquer and methods of use |
WO2014164696A1 (en) | 2013-03-12 | 2014-10-09 | Collins Donna | Systems and methods for diagnosing coronary microvascular disease |
US11026591B2 (en) | 2013-03-13 | 2021-06-08 | Philips Image Guided Therapy Corporation | Intravascular pressure sensor calibration |
US9301687B2 (en) | 2013-03-13 | 2016-04-05 | Volcano Corporation | System and method for OCT depth calibration |
JP6339170B2 (ja) | 2013-03-13 | 2018-06-06 | ジンヒョン パーク | 回転式血管内超音波装置から画像を生成するためのシステム及び方法 |
US10292677B2 (en) | 2013-03-14 | 2019-05-21 | Volcano Corporation | Endoluminal filter having enhanced echogenic properties |
US10219887B2 (en) | 2013-03-14 | 2019-03-05 | Volcano Corporation | Filters with echogenic characteristics |
US10426590B2 (en) | 2013-03-14 | 2019-10-01 | Volcano Corporation | Filters with echogenic characteristics |
CN104161532A (zh) * | 2013-05-15 | 2014-11-26 | 上海联影医疗科技有限公司 | 放射治疗设备 |
WO2015011816A1 (ja) * | 2013-07-25 | 2015-01-29 | 株式会社島津製作所 | X線透視装置およびx線透視方法 |
EP3080631A1 (en) * | 2013-12-10 | 2016-10-19 | Koninklijke Philips N.V. | Magnetic resonance coil assembly for fiducial markers |
WO2015169655A1 (en) * | 2014-05-09 | 2015-11-12 | Koninklijke Philips N.V. | A therapy system containing an mri module and means for determining the position of an rf coil |
JP6128691B2 (ja) * | 2014-07-10 | 2017-05-17 | 富士フイルム株式会社 | 医用画像計測装置および方法並びにプログラム |
CA2955956C (en) | 2014-07-25 | 2022-10-18 | Focal Therapeutics, Inc. | Implantable devices and techniques for oncoplastic surgery |
EP2989988B1 (en) * | 2014-08-29 | 2017-10-04 | Samsung Medison Co., Ltd. | Ultrasound image display apparatus and method of displaying ultrasound image |
WO2016127295A1 (zh) * | 2015-02-09 | 2016-08-18 | 北京汇影互联科技有限公司 | 一种磁共振***中获得感兴趣区域位置信息的方法及装置 |
GB2538274B8 (en) * | 2015-05-13 | 2017-09-27 | Vision Rt Ltd | A target surface |
DE102015215938A1 (de) * | 2015-08-20 | 2017-02-23 | Siemens Healthcare Gmbh | Verfahren zur lokalen Verbesserung der Bildqualität |
CN105678329A (zh) * | 2016-01-04 | 2016-06-15 | 聚光科技(杭州)股份有限公司 | 牌号识别方法 |
SE540237C2 (en) * | 2016-09-12 | 2018-05-08 | P H Kleven As | Radiotherapy system comprising plurality of individually controllable particle beam sources |
DE102018211381B4 (de) * | 2018-07-10 | 2021-01-28 | Siemens Healthcare Gmbh | Gültigkeit eines Bezugssystems |
TW202023489A (zh) * | 2018-11-08 | 2020-07-01 | 美商外科劇院有限責任公司 | 用於光學追蹤之系統及方法 |
WO2020243386A1 (en) * | 2019-05-30 | 2020-12-03 | Devicor Medical Products, Inc. | Shape memory marker deployment device |
US10881353B2 (en) * | 2019-06-03 | 2021-01-05 | General Electric Company | Machine-guided imaging techniques |
CN114727847A (zh) | 2019-10-06 | 2022-07-08 | 伯尔尼大学 | 用于计算坐标系变换的***和方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2112424C1 (ru) * | 1992-01-15 | 1998-06-10 | Праксайр Текнолоджи, Инк. | Способ получения радиологического изображения пациента |
RU97107622A (ru) * | 1994-10-20 | 1999-05-27 | Локхид Мартин Спесиалти Компонентс, Инк. | Способ определения наличия или отсутствия объекта в трехмерном объеме методом компьютерной томографии и способ обнаружения взрывчатых веществ, например, в багаже, а также аппаратура для осуществления этих способов |
JP2000126197A (ja) * | 1998-10-26 | 2000-05-09 | Toshiba Corp | 超音波治療装置 |
RU2003127445A (ru) * | 2003-09-11 | 2005-03-20 | Владимир Борисович Гриневич (RU) | Способ определения объема органов или образований при медицинскском обследование |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4054402B2 (ja) * | 1997-04-25 | 2008-02-27 | 株式会社東芝 | X線断層撮影装置 |
US6405072B1 (en) * | 1991-01-28 | 2002-06-11 | Sherwood Services Ag | Apparatus and method for determining a location of an anatomical target with reference to a medical apparatus |
DK6192A (da) | 1992-01-20 | 1993-07-21 | Engineers & Doctors As | Segmentvis ekspanderbar tubulaer endoluminal protese |
US5712926A (en) * | 1994-10-20 | 1998-01-27 | Eberhard; Jeffrey Wayne | X-ray computed tomography (CT) system for detecting thin objects |
US6333971B2 (en) | 1995-06-07 | 2001-12-25 | George S. Allen | Fiducial marker |
US5799055A (en) * | 1996-05-15 | 1998-08-25 | Northwestern University | Apparatus and method for planning a stereotactic surgical procedure using coordinated fluoroscopy |
US5853366A (en) | 1996-07-08 | 1998-12-29 | Kelsey, Inc. | Marker element for interstitial treatment and localizing device and method using same |
US6340367B1 (en) | 1997-08-01 | 2002-01-22 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Radiopaque markers and methods of using the same |
JP3053389B1 (ja) * | 1998-12-03 | 2000-06-19 | 三菱電機株式会社 | 動体追跡照射装置 |
AU2001217746A1 (en) * | 1998-05-14 | 2002-05-27 | Calypso Medical, Inc. | Systems and methods for locating and defining a target location within a human body |
US6230038B1 (en) * | 1999-02-01 | 2001-05-08 | International Business Machines Corporation | Imaging of internal structures of living bodies by sensing implanted magnetic devices |
US6725083B1 (en) | 1999-02-02 | 2004-04-20 | Senorx, Inc. | Tissue site markers for in VIVO imaging |
US6501981B1 (en) * | 1999-03-16 | 2002-12-31 | Accuray, Inc. | Apparatus and method for compensating for respiratory and patient motions during treatment |
RU2171630C2 (ru) | 1999-06-18 | 2001-08-10 | Пестряков Андрей Витальевич | Способ совмещения трехмерных изображений, полученных с помощью компьютерных томографов, работающих на основе различных физических принципов |
US6628982B1 (en) | 2000-03-30 | 2003-09-30 | The Regents Of The University Of Michigan | Internal marker device for identification of biological substances |
US6537195B2 (en) | 2001-05-07 | 2003-03-25 | Xoft, Microtube, Inc. | Combination x-ray radiation and drug delivery devices and methods for inhibiting hyperplasia |
US20020193685A1 (en) * | 2001-06-08 | 2002-12-19 | Calypso Medical, Inc. | Guided Radiation Therapy System |
US8027712B2 (en) | 2002-10-11 | 2011-09-27 | Ion Beam Applications S.A. | Elongated markers for soft tissue volume identification |
US7505809B2 (en) * | 2003-01-13 | 2009-03-17 | Mediguide Ltd. | Method and system for registering a first image with a second image relative to the body of a patient |
WO2004075768A2 (en) * | 2003-02-25 | 2004-09-10 | Image-Guided Neurologics, Inc. | Fiducial marker devices, tools, and methods |
US20050089205A1 (en) | 2003-10-23 | 2005-04-28 | Ajay Kapur | Systems and methods for viewing an abnormality in different kinds of images |
-
2005
- 2005-07-08 EP EP05014893A patent/EP1741469A1/en not_active Withdrawn
-
2006
- 2006-06-30 WO PCT/DK2006/000387 patent/WO2007006303A2/en active Application Filing
- 2006-06-30 CN CN2006800248725A patent/CN101374570B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2006-06-30 CA CA002613990A patent/CA2613990A1/en not_active Abandoned
- 2006-06-30 RU RU2008100684/14A patent/RU2410136C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2006-06-30 US US11/988,416 patent/US8391570B2/en active Active
- 2006-06-30 EP EP06753324A patent/EP1909903A2/en not_active Ceased
- 2006-06-30 JP JP2008519795A patent/JP2009500089A/ja active Pending
-
2007
- 2007-06-29 EP EP07764501A patent/EP2052364A1/en not_active Withdrawn
- 2007-06-29 RU RU2009102854/08A patent/RU2444061C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2007-06-29 US US12/306,900 patent/US20090196470A1/en not_active Abandoned
- 2007-06-29 JP JP2009516906A patent/JP2009540972A/ja active Pending
-
2012
- 2012-03-07 US US13/414,536 patent/US20120281898A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2112424C1 (ru) * | 1992-01-15 | 1998-06-10 | Праксайр Текнолоджи, Инк. | Способ получения радиологического изображения пациента |
RU97107622A (ru) * | 1994-10-20 | 1999-05-27 | Локхид Мартин Спесиалти Компонентс, Инк. | Способ определения наличия или отсутствия объекта в трехмерном объеме методом компьютерной томографии и способ обнаружения взрывчатых веществ, например, в багаже, а также аппаратура для осуществления этих способов |
JP2000126197A (ja) * | 1998-10-26 | 2000-05-09 | Toshiba Corp | 超音波治療装置 |
RU2003127445A (ru) * | 2003-09-11 | 2005-03-20 | Владимир Борисович Гриневич (RU) | Способ определения объема органов или образований при медицинскском обследование |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA024855B1 (ru) * | 2012-07-10 | 2016-10-31 | Закрытое Акционерное Общество "Импульс" | Способ получения субтракционного ангиографического изображения |
RU2638012C2 (ru) * | 2012-08-06 | 2017-12-08 | Конинклейке Филипс Н.В. | Уменьшение шума изображения и/или повышение разрешения изображения |
RU2699331C2 (ru) * | 2013-04-12 | 2019-09-04 | Конинклейке Филипс Н.В. | Чувствительный к форме ультразвуковой зонд |
RU2678080C2 (ru) * | 2013-09-24 | 2019-01-22 | Конинклейке Филипс Н.В. | Способ вычисления плана хирургической операции |
RU2566185C1 (ru) * | 2014-06-11 | 2015-10-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт онкологии имени Н.Н. Петрова" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Способ диагностики распространения неопластического процесса пищевода |
RU2564965C1 (ru) * | 2014-10-01 | 2015-10-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт онкологии имени Н.Н. Петрова" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Способ диагностики поражения регионарных лимфоузлов у больных раком предстательной железы |
RU185579U1 (ru) * | 2018-07-06 | 2018-12-11 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Маркер устройства для отслеживания формы изделия |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2007006303A2 (en) | 2007-01-18 |
US8391570B2 (en) | 2013-03-05 |
WO2007006303A3 (en) | 2008-10-02 |
EP1741469A1 (en) | 2007-01-10 |
RU2009102854A (ru) | 2010-08-10 |
EP2052364A1 (en) | 2009-04-29 |
US20090196470A1 (en) | 2009-08-06 |
CN101374570B (zh) | 2012-03-07 |
JP2009500089A (ja) | 2009-01-08 |
JP2009540972A (ja) | 2009-11-26 |
RU2410136C2 (ru) | 2011-01-27 |
US20080317312A1 (en) | 2008-12-25 |
EP1909903A2 (en) | 2008-04-16 |
CA2613990A1 (en) | 2007-01-18 |
CN101374570A (zh) | 2009-02-25 |
US20120281898A1 (en) | 2012-11-08 |
RU2008100684A (ru) | 2009-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2444061C2 (ru) | Способ идентификации элемента на двух и более изображениях | |
JP6774481B2 (ja) | 医学的処置中のイメージガイダンスのためのシステムおよび方法 | |
US10398345B2 (en) | Method and system to reposition an imager based on the orientation of a medical intervention device | |
JP4612057B2 (ja) | 集束された超音波治療システム | |
US20170209225A1 (en) | Stereotactic medical procedure using sequential references and system thereof | |
WO2008000278A1 (en) | Method of identification of an element in two or more images | |
EP3148643B1 (en) | Systems for brachytherapy planning based on imaging data | |
Karius et al. | First clinical experience with a novel, mobile cone-beam CT system for treatment quality assurance in brachytherapy | |
Cysewska-Sobusiak et al. | Application of combined methods of imaging in minimally invasive surgery | |
US20170113066A1 (en) | System to produce anatomical reproducibility and detect motion during a medical treatment and methods of use | |
RU2698904C2 (ru) | Способ предлучевой подготовки (топометрии) для проведения внутриполостной лучевой терапии рака пищевода | |
Narbone | Computed Tomography Simulation in Radiation Therapy for Non-small Cell Lung Cancer | |
Merlotti et al. | The importance of communication skills required to reduce set-up errors in the radiotherapy planning phase | |
AU2021386616A1 (en) | Device for reproducable alignment of bodily tissue for programme of external radiotherapy treatment | |
Prisciandaro et al. | MR-guided Gynecological High Dose Rate (HDR) Brachytherapy | |
Strnad | Image Guided Brachytherapy–Interventional Radiation Therapy: Demands from Physician Point of View | |
Palmer | Clinically speaking |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140630 |