CN105264403A - 采用闪烁扫描法的组合无辐射自动化三维患者体型成像 - Google Patents

采用闪烁扫描法的组合无辐射自动化三维患者体型成像 Download PDF

Info

Publication number
CN105264403A
CN105264403A CN201480019684.8A CN201480019684A CN105264403A CN 105264403 A CN105264403 A CN 105264403A CN 201480019684 A CN201480019684 A CN 201480019684A CN 105264403 A CN105264403 A CN 105264403A
Authority
CN
China
Prior art keywords
degree
photographic means
dimensional structure
detector
depth photographic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201480019684.8A
Other languages
English (en)
Inventor
J.金德姆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Novadaq Technologies ULC
Original Assignee
Novadaq Technologies ULC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Novadaq Technologies ULC filed Critical Novadaq Technologies ULC
Publication of CN105264403A publication Critical patent/CN105264403A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4208—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
    • A61B6/4258—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector for detecting non x-ray radiation, e.g. gamma radiation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0033—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room
    • A61B5/0035—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room adapted for acquisition of images from more than one imaging mode, e.g. combining MRI and optical tomography
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0071—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence by measuring fluorescence emission
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0082—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes
    • A61B5/0091—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes for mammography
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A61B6/4417—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to combined acquisition of different diagnostic modalities
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5211—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
    • A61B6/5229—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image
    • A61B6/5247—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image combining images from an ionising-radiation diagnostic technique and a non-ionising radiation diagnostic technique, e.g. X-ray and ultrasound
    • 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
    • A61B2090/364—Correlation of different images or relation of image positions in respect to the body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Nuclear Medicine (AREA)

Abstract

提供设备和方法，以在没有使用电离辐射的情况下对体型绘图，并且同时跟踪电离辐射成像检测器相对体型图的位置，以使得患者的放射性示踪剂分布能够与体型图融合并且因而提供患者体内放射性示踪剂分布的解剖参考。能够对3维表面进行成像的深度照相装置附连到电离辐射成像检测器，其中两者之间的相对位置是已知的。

Description

采用闪烁扫描法的组合无辐射自动化三维患者体型成像
技术领域
本公开一般涉及放射引导干预的领域。更具体来说，本发明涉及术中肿瘤成像以及提供用于前哨淋巴结活检的手术引导以及使用放射性示踪剂来定位隐匿性癌病变的部件和方法。
背景技术
采用解剖配准的靶病变的术中可视化能够减少外科手术过程的时间和侵袭性，从而引起节省成本以及手术并发症的降低。当前可用的伽马射线手术引导工具包括伽马射线敏感的非成像“探头”。这些非成像伽马射线探头在外观上与典型盖革计数器相似。大多数现代非成像伽马射线探头具有增强的指向性响应(与盖革计数器不同)以使得外科医生能够指向感兴趣结构，并且具有用户界面的特征，该用户界面生成专业化音频音代替滴答声。
伽马射线探头在外科手术过程中利用，其中在外科手术过程中在手术之前对患者注射放射性物质(放射性示踪剂)。放射性示踪剂能够全身注入，如同在肿瘤-寻找放射性示踪剂的情况中一样，其中外科医生的目标是检测和去除癌细胞的隐匿性巢，以增加治愈的机会。对若干肿瘤类型已尝试了伽马射线手术引导。例如，甚至当肿瘤最初在磁共振图像(“MRI”)和计算机断层扫描(“CT”)上未检到时，也已经采用非成像探头在术中检测神经内分泌肿瘤。结肠癌沉积也已采用术中非成像探头来检测。
放射性示踪剂也能够局部注入，以便如同在前哨淋巴结活检过程中一样描绘淋巴引流（drainage）。一旦识别了原发癌的部位，其淋巴引流图能够用来对患者的疾病分期。在这个应用中，放射性示踪剂在已知原发癌的部位附近来注入，使得能够确定至局部淋巴结的引流。按照“前哨淋巴结”理论，单个结位于至更远部位的入口通道。通过确定前哨淋巴结是否包含肿瘤细胞，内科医生能够预测肿瘤是否可能已扩散到远位置。由于结去除之后并发症的降低水平，前哨结的取样优于去除整个结块的传统外科实践。
在淋巴结手术之前，核医学图像常常在核医学科的手术室外执行。这个图像为外科医生提供如下信心：局部注入的放射性示踪剂已经引流到淋巴系统中，并且通常示出淋巴结中的放射性示踪剂的浓度。在核医学成像中，放射性示踪剂的分布使用伽马照相装置来成像，其中伽马照相装置仅对伽马射线是敏感的，并且因而仅对放射性示踪剂的摄取进行成像。如果如同在执行前哨淋巴结手术的情况中一样要求解剖配准，则为外科医生提供解剖参考以供定位被成像结是合意的。解剖参考能够是外体表或轮廓(体型)。
为了提供这个解剖配准，患者可在与核(SPECT)成像系统连结的CT系统中成像。但是，除了执行CT扫描的增加费用之外，当仅要求体型来提供充分解剖配准时，患者还必须承受CT(其能够产生内部解剖信息)所需的额外辐射剂量。
在平面淋巴闪烁扫描法的情况下，57-Co泛源在图像获取期间通常放置在患者背后，使得所产生平面图像包含患者体内的放射性示踪剂分布以及患者身体轮廓的“阴影图”，以提供解剖参考供外科医生以后使用。通常，获取三个平面视图以帮助前哨结定位。这种方法具有如下缺点：1)淋巴闪烁扫描图-阴影图仅在患者在成像期间为手术来安置的情况下才是准确的，这因手术访问要求是不常见的，2)伽马照相装置检测器的视场必须足够大以重叠身体轮廓，这可能妨碍它最佳并且紧密地安置到患者，3)来自泛源的背景辐射可能降低放射性示踪剂分布的对比度，从而使微弱结在淋巴闪烁扫描图中更难以检测。
最后，在解决使用在手术室外所获取的核医学图像以供手术引导的问题的一部分的努力中，一些调查人员在手术室中已使用小伽马照相装置。为了使图像获取时间为最少，这些图像是典型的平面图像。由于对手术室中的附加辐射源的担心，放置在患者背后以产生阴影图的57-Co泛源可能不是可接受的。
授予David的美国专利No.7826889针对一种配备有位置跟踪系统的放射性发射检测器及其随医疗系统以及在医疗过程中的利用。该'889专利公开一种系统，其计算放射性发射源在坐标系中的位置以及放射性发射检测器(其由位置跟踪系统跟踪)在坐标系中的位置。这个系统依靠物理空间坐标系，其与被跟踪体型或器官无关。因此，该'889专利的系统不合意地为附加自由度(其可能促成复杂度和跟踪误差)所拖累。
因此，在没有使用电离辐射的情况下绘制患者体型图，并且同时跟踪辐射成像检测器相对患者体型图的位置，使得患者的放射性示踪剂分布能够与患者体型图融合，并且从而提供患者体内的放射性示踪剂分布的解剖参考，可能是合意的。为此，可采用能够通过报告作为位置的函数的深度来对3维表面进行成像的深度照相装置(例如MicrosoftKinect、Xitonpro、PMDnano)。辐射成像检测器直接相对患者体型图的位置的同时绘图和跟踪可能是理想的，因为没有使用具有附加自由度(其可能促成复杂度和跟踪误差)的独立空间坐标系。
本领域的技术人员应当理解，伽马照相装置通常作为接近成像器进行操作，其可放置在皮肤附近，以检测从患者所发射的微弱伽马辐射。一些伽马照相装置可能花费数十至数百秒来获取图像。同时，三维深度照相装置是实时成像器，其通常放置在离患者的某个距离，以捕获整个三维解剖。因此，提供组合和配准来自伽马照相装置和三维深度照相装置的、以不同方式获取的图像的设备和方法可能是合意的。
发明内容
在一个实施例中，本公开考虑一种成像系统，该成像系统包括：活动检测器，其能够收集从三维结构所发射的伽马辐射的分布的图像；深度照相装置，其能够渲染所述三维结构的表面；用于确定检测器相对于深度照相装置的位置和角度的部件；以及计算装置，其使用所述三维结构的所述表面渲染作为基准来将由伽马检测器所收集的、从三维结构所发射的伽马辐射的分布的图像配准到所述表面；以及提供显示配准图像的部件。
在一优选实施例中，检测器相对于深度照相装置的位置和角度能够被固定。
在另一个实施例中，所述三维结构是人体，以及所述表面渲染是体型上的感兴趣区域。本发明的优点在于，它在没有使用电离辐射的情况下产生解剖参考图像，使得对患者的辐射剂量没有增加，并且伽马照相装置的前哨结或癌病变检测能力也没有降低。
附图说明
相关领域的普通技术人员在阅读以下详细描述和附图之后更易于清楚知道本发明的有益效果和优点，在附图中：
图1示出发明成像系统的示意图。
图2示出发明系统如何能够与台架相组合以促进移动。
图3示出操作员使用发明系统的方法。
图4A和图4B示出由发明系统产生的示范图像。
图5A和图5B示出由发明系统产生的示范图像。
图6是用于实现本公开的原理的一般系统的示意图示。
具体实施方式
现在参照图1，可以看到在发明成像系统的一实施例中，提供一种活动检测器101，其对感兴趣三维结构104内的源105所发射的辐射106是敏感的。检测器101能够配置成检测例如伽马辐射、光学荧光发射和/或可见光反射。
在一优选实施例中，检测器101能够是伽马照相装置，其提供经过孔径107进入照相装置并且到达底板108上的材料的辐射的二维图像，该材料对来自入射伽马射线的能量的沉积是敏感的。
刚性地固定到伽马照相装置主体的是深度照相装置102、或者用于记录三维结构104的表面109相对于伽马照相装置的位置的另外某个装置。有关照相装置相对于表面的位置和角度的信息以及所检测辐射以电子方式发送给具有显示器112(有时又称作图形用户界面)的计算机110或者其他计算装置。
照相装置101可包含屏蔽材料，以减少没有穿过孔径的、在底板上所检测的衰变（event）的数量。孔径可以是单孔(即，“针孔”)或者多个针孔(即，“编码孔径”)、或者按网格图案的许多针孔(即，“平行孔准直仪”)。针孔网格图案可聚合(“聚合孔准直仪”)、发散(“发散孔准直仪”)或倾斜(“倾斜孔准直仪”)。
在一个实施例中，伽马照相装置能够使用固态检测器来建造，其中固态检测器从耦合到低泄漏电流硅光电二极管的CsI闪烁器来构成。在这个示范实施例中，照相装置可具有270平方厘米、大体正方形或矩形的视场。备选地，伽马照相装置能够使用固态检测器来建造，其中固态检测器使用碲化镉锌(CZT)晶体或者其固态变化。这个照相装置还可具有大体正方形或矩形的视场。照相装置头部包括铅屏蔽壳体和平行孔铅准直仪组合件。
集成到照相装置壳体中的是深度照相装置。在一个实施例中，深度照相装置由Xiton提供，以及深度传感器包括与红外CMOS传感器组合的红外激光投影机，其中红外CMOS传感器在任何环境光条件下捕获按3D形式的视频数据。被成像对象的详细表面图通过拍摄对象的多个姿势并且然后将这些姿势聚集为一个更高保真度的图像来实现。
由于深度照相装置的输出是从深度照相装置到被成像对象的表面上的点的距离的二维阵列，所以视图中对象的拓扑丰富表面图能够用作记录深度照相装置的位置和角度的基准。称作KinectFusion的研究计划已论证使用MicrosoftKinect深度照相装置(具有Xiton中采用的相同核心技术)的每秒30帧的场景绘图和位置记录。所采用的算法的细节已由Microsoft在标题为“KinectFusion:Real-TimeDenseSurfaceMappingandTracking”的论文中发表。类似算法可在本文所公开的发明成像系统中采用。
现在参照图2，可以看到伽马照相装置101和深度照相装置102能够附连到台架系统201，以促进成像系统的移动。在这个具体实施例中，台架从包括轭203的多个组件来组装，其中轭203保持所连结的伽马照相装置101和深度照相装置102，并且连接到支臂204以及固定到基座206的支柱205的组合。这些组件之间的所有连接采用旋转接头202进行，从而使所连结伽马照相装置101和深度照相装置202能够水平和垂直地摇摄、倾斜和平移。基座206可固定到地面或者提供有使整个台架201可移动的轮子。这种移动性会促进该系统在手术环境中的使用。
图3详述使用成像系统在三维结构的图像空间中产生表面渲染的方法中的步骤，其中三维结构的图像空间在具有该三维结构内辐射源的伽马照相装置图像的图像空间中配准。这种配准图像能够被操作员用作通过将表面渲染图像的拓扑特征与三维结构的实际物理表面的拓扑特征进行匹配来在实际空间中定位三维结构内的辐射源的手段。
在步骤301，操作员安置成像系统，使得深度照相装置查看包围辐射源的三维结构的姿势。在步骤302，操作员移动成像系统，使得查看包围辐射源的三维结构的新姿势。通常，深度照相装置能够以每秒30帧来获取图像，因此操作员能够在姿势之间有效地连续移动成像系统。在各姿势下，深度照相装置获取由计算机110所收集的深度信息。使用与先前参考的相似的算法，计算机110组合来自不同姿势的数据，以对成像系统的位置绘图并且产生包围辐射源的三维结构的表面渲染。在步骤302，操作员查看计算机110的显示，以确定表面图何时覆盖会提供三维结构内辐射源的充分覆盖（coverage）的区域以及表面渲染的保真度何时提供充分视觉信息来提供图像与实际空间之间的拓扑匹配。如果表面渲染图像覆盖所需区域并且具有可接受保真度，则操作员能够进行到该方法的下一步骤。
在特定示例中，操作员可能是外科医生，以及三维结构是经受前哨淋巴结活检过程以供乳癌分期的患者的身体。体内的(一个或多个)辐射源是在手术之前放射性示踪剂已注入到的局部部位以及放射性示踪剂的一部分将引流到的淋巴结的(一个或多个)位置。图4A示出在操作员(外科医生)进行到步骤304之前、表面渲染401在显示器112上看起来的样子的示例。
继续该特定手术示例，在步骤304，外科医生将伽马照相装置安置在患者的腋窝(其是引流乳房区域的淋巴管的位置)之上，并且获取伽马照相装置图像。图4B示出与表面渲染401配准的、放射性示踪剂注入部位402以及前哨结403的伽马照相装置图像在显示器112上看起来的样子的示例。该系统因而能够创建体型的图像(表面图)，从而在没有使用附加辐射的情况下为外科医生提供解剖参考。
在备选示例中，操作员可能是外科医生，以及三维结构是经受乳癌手术的患者的身体。体内的(一个或多个)辐射源是在手术之前放射性示踪剂(诸如锝-99m甲氧基异丁基异腈)已注入到的静脉内部位以及乳癌结的(一个或多个)位置。图5A示出在操作员(外科医生)进行到步骤304之前、表面渲染501在显示器112上看起来的样子的示例。
继续该特定手术示例，在步骤304，外科医生将伽马照相装置安置在患者的乳房之上，并且获取伽马照相装置图像。图5B示出乳癌结502中的放射性示踪剂的伽马照相装置图像（其与表面渲染501配准）在显示器112上看起来的样子的示例。该系统因而能够创建体型的图像(表面图)，从而在没有使用附加辐射的情况下为外科医生提供解剖参考。
注意，该装置的功能性并不取决于成像顺序或者捕获深度图像或伽马照相装置图像的次数，并且因此两种类型的重复成像过程在手术之前、期间和之后是可能的。
只要深度照相装置在其操作范围之内来操作，则实现伽马照相装置图像至深度照相装置表面图渲染的固定配准。最大深度照相装置范围通常是离待渲染物理表面的数米或数十米。这通常远远超过伽马照相装置能够对辐射源进行成像的距离。伽马照相装置的最佳图像对比度和空间分辨率通常在离辐射源不到10cm处取得。因此伽马照相装置通常是位置-触摸的或者距离包围待成像的辐射源的三维结构的表面不到1cm。图4B中的伽马照相装置图像402和403预期使用深度照相装置，其向下至离开待渲染表面1cm的范围进行操作。
许多深度照相装置具有距离待渲染表面40cm的最小操作范围。比40cm更近地进行操作意味着，如果伽马照相装置在深度照相装置的这个最小操作范围之内移动，则来自深度照相装置的绘图和跟踪数据不再能够用来跟踪伽马照相装置的位置。
能够通过使用深度照相装置所创建的表面图作为用于连接到连结伽马照相装置和深度照相装置的第二跟踪系统的基准，来克服深度照相装置的范围限制。图2示出台架201如何能够修改成使用机械手段来创建这种第二跟踪系统。也可使用其他方法、诸如光学跟踪器。
图2中，可以看到轴角编码器210放置在台架201中的各旋转接头202处。轴角信息从台架以电子方式传送给计算机110和显示器112。使用台架201的支臂204和支柱205的已知长度以及该轴角信息，计算110使用众所周知的变换方程跟踪连结伽马照相装置101和深度照相装置102相对于通过深度所创建的表面渲染的平移和旋转运动。
现在参照图6，示出一般系统600，其全部或部分能够用来实现本文所公开的原理。参照图6，示范计算机系统和/或计算装置600包括处理单元(例如，中央处理器(CPU)或处理器)620；以及系统总线610，其将包括系统存储器630(诸如只读存储器(ROM)640和随机存取存储器(RAM)650)的各种系统组件耦合到处理器620。系统600能够包括直接与处理器620连接、极接近处理器620或者作为处理器620的一部分来集成的高速存储器的高速缓存622。
系统600将数据从存储器630和/或存储装置660复制到高速缓存622，以供处理器620的快速访问。通过这种方式，高速缓存提供性能提升，其避免处理器620在等待数据的同时延迟。这些和其他模块能够控制或者配置成控制处理器620来执行各种操作或动作。其他系统存储器630也能够使用。存储器630能够包括具有不同性能特性的多种不同类型的存储器。能够理解，本公开可在具有多于一个处理器620的计算装置600上或者在连网在一起以提供更大处理能力的计算装置的编组或集群上进行操作。
处理器620能够包括任何通用处理器和硬件模块或软件模块，诸如存储装置660中储存的模块1662、模块2664和模块3666，其配置成控制处理器620以及专用处理器（其中软件指令结合到处理器中）。处理器620能够是独立的计算系统，其中包含多个核心或处理器、总线、存储控制器、高速缓存等。多核处理器能够是对称或者不对称的。处理器620能够包括多个处理器，诸如具有采用不同套接字（socket）的多个物理上分离的处理器的系统，或者在单个物理芯片上具有多个处理器核心的系统。
类似地，处理器620能够包括位于多个独立计算装置中、但是在一起工作（诸如经由通信网络）的多个分布式处理器。多个处理器或处理器核心能够共享诸如存储器630或高速缓存622之类的资源，或者能够使用独立资源进行操作。处理器620能够包括状态机、专用集成电路(ASIC)、或者包括现场PGA的可编程门阵列(PGA)的一个或多个。
系统总线610能够是若干类型的总线结构的任一种，包括使用多种总线架构的任一种的存储器总线或存储控制器、外围总线和局域总线。ROM640中储存的基本输入/输出(BIOS)等可提供基本例程，其诸如在启动期间帮助在计算装置600中的元件之间传送信息。计算装置600还能够包括存储装置660或计算机可读存储介质，例如硬盘驱动器、磁盘驱动器、光盘驱动器、磁带驱动器、固态驱动器、RAM驱动器、可移动存储装置、廉价磁盘冗余阵列(RAID)、混合存储装置等。存储装置660能够包括用于控制处理器620的软件模块662、664、666。系统600能够包括其他硬件或软件模块。存储装置660能够通过驱动器接口来连接到系统总线610。驱动器及关联的计算机可读存储装置能够提供对计算机可读指令、数据结构、程序模块和用于计算装置600的其他数据的非易失性存储。在一个方面，执行特定功能的硬件模块能够包括与必要硬件组件(例如处理器620、总线610、显示器670等)连接的、有形计算机可读存储装置中储存的软件组件，以执行特定功能。在另一方面，该系统能够使用处理器和计算机可读存储装置来存储指令，其在由处理器运行时使该处理器执行操作、方法或其他特定动作。基本组件和适当变形能够取决于装置的类型，诸如装置600是小型、手持或便携计算装置、台式计算机或是计算机服务器，来修改。当处理器620运行指令以执行“操作”时，处理器620能够直接执行操作和/或促进、指导另一个装置或组件或者与其协作以执行操作。
虽然本文所述的(一个或多个)示范实施例采用硬盘660，但是能够存储由计算机可访问的数据的其他类型的计算机可读存储装置(例如盒式磁带、闪速存储卡、数字多功能光盘(DVD)、编码磁带、随机存取存储器(RAM)650、只读存储器(ROM)640、包含比特流的电缆等)也可用于示范操作环境中。有形计算机可读存储介质、计算机可读存储装置或计算机可读存储器装置明确排除诸如暂时波、能量、载波信号、电磁波和信号本身之类的介质。
为了实现与计算装置600之间的用户交互，输入装置690表示任何数量的输入机构，诸如用于语音的话筒、用于手势或图形输入的触摸-敏感屏幕、键盘、鼠标、运动输入、语音等等。输出装置670也能够是本领域技术人员已知的多个输出机构的一个或多个。在一些情况下，多模系统使用户能够提供多种类型的输入，以与计算装置600进行通信。通信接口680一般控制和管理用户输入和系统输出。对在任何特定硬件布置上进行操作没有限制，并且因此所示的基本硬件可在它们被开发时轻松地被替换以获得改进硬件或固件布置。
为了说明的清楚起见，说明性系统实施例作为包括单独功能块，其中包括标记为“处理器”或处理器620的功能块，来提出。这些块表示的功能能够通过使用共享或专用硬件来提供，共享或专用硬件包括但不限于能够执行软件的硬件、以及专门构建来作为运行于通用处理器上的软件的等效体来进行操作的硬件（诸如处理器620）。例如，图4提出的一个或多个处理器的功能能够由单个共享处理器或者多个处理器来提供。(术语“处理器”的使用不应当被解释为排他地表示能够执行软件的硬件。)说明性实施例能够包括微处理器和/或数字信号处理器(DSP)硬件、用于存储执行以下所述操作的软件的只读存储器(ROM)640、以及用于存储结果的随机存取存储器(RAM)650。也能够提供超大规模集成(VLSI)硬件实施例、以及与通用DSP电路相组合的定制VLSI电路。
各个实施例的逻辑操作能够实现为：(1)运行于通用计算机中的可编程电路上的计算机实现步骤、操作或过程的序列；(2)运行于专用可编程电路上的计算机实现步骤、操作或过程的序列；和/或(3)可编程电路中的互连机器模块或程序引擎。图4所示的系统600能够实施所述方法的全部或部分，能够是所述系统的一部分，和/或能够按照所述有形计算机可读存储装置中的指令进行操作。这类逻辑操作能够实现为配置成控制处理器620按照模块的编程来执行特定功能的模块。例如，图4示出三个模块Mod1662、Mod2664和Mod3666，其是配置成控制处理器620的模块。这些模块可储存在存储装置660上，并且在运行时加载到RAM650或存储器630中，或者可储存在其他计算机可读存储器位置中。
一直到并且包括整个计算装置600的示例计算机装置600的一个或多个部分能够虚拟化。例如，虚拟处理器能够是软件对象，其按照特定指令集执行，甚至在与虚拟处理器相同类型的物理处理器不可用时。虚拟化层或虚拟“主机”能够通过将虚拟化操作转化成实际操作，来使能一个或多个不同计算装置或装置类型的虚拟化组件。但是，最终，每一类型的虚拟化硬件能够由某个基本物理硬件来实现或执行。因此，虚拟化计算层能够在物理计算层之上进行操作。虚拟化计算层能够包括虚拟机、覆盖网络、管理程序、虚拟切换以及任何其他虚拟化应用的一个或多个。
处理器620能够包括本文所公开的所有类型的处理器，其中包括虚拟处理器。但是，当表示虚拟处理器时，处理器620能够包括与执行虚拟化层中的虚拟处理器关联的软件组件以及执行虚拟化层所需的基本硬件。系统600能够包括物理或虚拟处理器620，其接收计算机可读存储装置中储存的指令，该指令使处理器620执行某些操作。当表示虚拟处理器620时，该系统还包括执行虚拟处理器620的基本物理硬件。
本公开的范围之内的实施例还可包括用于携带或者具有储存于其上的计算机可执行指令或数据结构的有形和/或非暂时计算机可读存储装置。这类有形计算机可读存储装置能够是任何可用装置，其能够由通用或专用计算机来访问，包括如上所述的任何专用处理器的功能设计。作为举例而不是限制，这类有形计算机可读装置能够包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储装置、磁盘存储装置或者其他磁存储装置、或者能够用来携带或储存采用计算机可执行指令、数据结构或处理器芯片设计形式的期望程序代码的任何其他装置。当信息或指令经由网络或另一通信连接(硬连线、无线或者其组合)提供给计算机时，计算机适当地将该连接看作是计算机可读介质。因此，任何这种连接都适当地称作计算机可读介质。以上所述的组合也应当包含在计算机可读存储装置的范围之内。
计算机可执行指令包括，例如使通用计算机、专用计算机或者专用处理装置执行某个功能或某组功能的指令和数据。计算机可执行指令还包括程序模块，其由计算机在独立或网络环境中执行。一般来说，程序模块能够包括在专用处理器等的设计中固有的例程、程序、组件、数据结构、对象和功能，其执行特定任务或者实现特定抽象数据类型。计算机可执行指令、关联数据结构和程序模块表示用于执行本文所公开方法的步骤的程序代码部件的示例。这类可执行指令或关联数据结构的特定序列表示用于实现这类步骤中所述的功能的对应动作的示例。
本公开的其他实施例能够在具有许多类型的计算机系统配置的网络计算环境中实施，其中包括个人计算机、手持装置、多处理器系统、基于微处理器或者可编程消费电子产品、网络PC、小型计算机、大型计算机等。实施例还能够在分布式计算环境中实施，在这些环境中，任务由通过通信网络(通过硬连线链路、无线链路或者通过其组合)链接的本地和远程处理装置来执行。在分布式计算环境中，程序模块能够位于本地以及远程存储器存储装置中。
从前述内容将观察到，能够实施许多修改和变形，而没有背离本发明的新颖概念的真实精神和范围。将会理解，没有意图进行或应当推断针对所示具体实施例的限制。例如，深度照相装置可与执行对体型的闪烁扫描法的配准任务的所公开发明相似地使用，以便执行对体型的荧光成像的配准或者任何数量的光学成像配准任务。本公开意图通过所附权利要求涵盖落入权利要求的范围之内的全部这类修改。所选择和所述的实施例说明本发明的原理及其实际应用，并且由此使本领域的技术人员能够最好地利用本发明及其各个实施例。

Claims (16)

1.一种设备，包括：
　　活动伽马检测器，配置成收集从三维结构所发射的伽马辐射的分布的图像；
　　深度照相装置，配置成渲染所述三维结构的表面；
　　用于确定所述检测器相对于所述深度照相装置的位置和角度的部件；
　　计算装置，使用所述三维结构的所述表面渲染作为基准来将由所述伽马检测器所收集的、从所述三维结构所发射的伽马辐射的所述分布的所述图像配准到所述表面；以及
　　显示器，配置成显示所述配准图像。
2.如权利要求1所述的设备，其中所述活动伽马射线检测器和所述深度照相装置彼此固定，使得能够应用通用平移来将所发射的所述伽马辐射的位置关联到所述深度照相装置所生成的体型图。
3.如权利要求1所述的设备，其中所述活动伽马射线检测器和所述深度照相装置是彼此活动的，其中所述设备包括配置成确定所述活动伽马射线检测器与所述深度照相装置之间的关系的跟踪装置，所述计算装置与所述跟踪装置进行通信，并且配置成将所述伽马射线检测器图像与所述深度照相装置所产生的体型图配准。
4.如权利要求3所述的设备，其中所述跟踪装置基于光、机械或电磁传感器。
5.一种设备，包括：
　　活动检测器，配置成收集从三维结构所接收的光信号的分布的图像；
　　深度照相装置，配置成渲染所述三维结构的表面；
　　用于确定所述检测器相对于所述深度照相装置的位置和角度的部件；
　　计算装置，使用所述三维结构的所述表面渲染作为基准来将由所述检测器所收集的、从三维结构所接收的光信号的所述分布的所述图像配准到所述表面；以及
　　显示器，配置成显示所述配准图像。
6.如权利要求5所述的设备，其中所述检测器配置成收集从所述三维结构所发射的光学荧光的所述分布的图像。
7.如权利要求6所述的设备，其中所述计算装置将由检测器所收集的、从所述三维表面发射的光学荧光的所述分布的所述图像配准到所述表面。
8.如权利要求5所述的设备，其中所述检测器配置成收集从所述三维结构反射的可见光的所述分布的图像。
9.如权利要求8所述的设备，其中所述计算装置将由检测器所收集的、从所述三维表面反射的可见光的所述分布的所述图像配准到所述表面。
10.如权利要求5所述的设备，其中所述活动检测器和所述深度照相装置彼此固定，使得能够应用通用平移来将所接收的所述光信号的位置关联到所述深度照相装置所生成的体型图。
11.如权利要求5所述的设备，其中所述活动检测器和所述深度照相装置是彼此活动的，其中所述设备包括配置成确定所述活动检测器与所述深度照相装置之间的关系的跟踪装置，所述计算装置与所述跟踪装置进行通信，并且配置成将所述检测器图像与所述深度照相装置所产生的体型图配准。
12.如权利要求11所述的设备，其中所述跟踪装置基于光、机械或电磁传感器。
13.一种成像方法，包括：
　　经由活动伽马检测器来收集从三维结构所发射的伽马辐射的所述分布的图像；
　　经由深度照相装置来渲染所述三维结构的表面；
　　确定所述检测器相对于所述深度照相装置的位置和角度；
　　通过使用所述三维结构的所述表面的所述渲染作为基准，经由计算装置来将所述伽马检测器所收集的、从三维结构所发射的伽马辐射的所述分布的所述图像配准到所述表面；以及
　　显示所述配准图像。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述活动检测器和所述深度照相装置彼此固定，使得能够应用通用平移来将所发射的所述伽马辐射的位置关联到所述深度照相装置所生成的体型图。
15.如权利要求13所述的方法，其中所述活动伽马射线检测器和所述深度照相装置是彼此活动的，其中所述设备包括配置成确定所述活动伽马射线检测器与所述深度照相装置之间的关系的跟踪装置，所述计算装置与所述跟踪装置进行通信，并且配置成将所述伽马射线检测器图像与所述深度照相装置所产生的体型图配准。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述跟踪装置基于光、机械或电磁传感器。
CN201480019684.8A 2013-02-04 2014-02-04 采用闪烁扫描法的组合无辐射自动化三维患者体型成像 Pending CN105264403A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361760394P 2013-02-04 2013-02-04
US61/760394 2013-02-04
PCT/IB2014/000630 WO2014118637A2 (en) 2013-02-04 2014-02-04 Combined radiationless automated three dimensional patient habitus imaging with scintigraphy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105264403A true CN105264403A (zh) 2016-01-20

Family

ID=51258992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480019684.8A Pending CN105264403A (zh) 2013-02-04 2014-02-04 采用闪烁扫描法的组合无辐射自动化三维患者体型成像

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20140218720A1 (zh)
EP (1) EP2951614A4 (zh)
JP (1) JP2016510410A (zh)
KR (1) KR20150113074A (zh)
CN (1) CN105264403A (zh)
CA (1) CA2899289A1 (zh)
HK (1) HK1218669A1 (zh)
WO (1) WO2014118637A2 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109452947A (zh) * 2017-09-06 2019-03-12 通用电气公司 用于生成定位图像和对患者成像的方法、x射线成像系统

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9561019B2 (en) 2012-03-07 2017-02-07 Ziteo, Inc. Methods and systems for tracking and guiding sensors and instruments
KR101572487B1 (ko) * 2013-08-13 2015-12-02 한국과학기술연구원 환자와 3차원 의료영상의 비침습 정합 시스템 및 방법
US10617401B2 (en) 2014-11-14 2020-04-14 Ziteo, Inc. Systems for localization of targets inside a body
US20170032527A1 (en) * 2015-07-31 2017-02-02 Iwk Health Centre Method and system for head digitization and co-registration of medical imaging data
CN109152531A (zh) * 2016-04-05 2019-01-04 制定实验室公司 医学成像系统、装置和方法
CN110051374A (zh) * 2018-03-15 2019-07-26 滨松光子医疗科技(廊坊)有限公司 用新型的TlBr探测器做成的伽玛相机
US10371832B1 (en) * 2018-08-29 2019-08-06 Kromek Group, PLC Theranostic imaging with CZT gamma cameras
WO2020148721A1 (en) * 2019-01-17 2020-07-23 University Health Network Systems, methods, and devices for three-dimensional imaging, measurement, and display of wounds and tissue specimens
CA3136002A1 (en) 2019-04-09 2020-10-15 Ziteo, Inc. Methods and systems for high performance and versatile molecular imaging
KR102518851B1 (ko) * 2020-11-24 2023-04-14 (주) 제이에스테크윈 핸드헬드 감마 카메라를 이용한 피사체 3차원 촬영 시스템
KR102518850B1 (ko) * 2020-11-24 2023-04-14 (주) 제이에스테크윈 핸드헬드 감마 카메라에 의한 3차원 촬영을 지원해 주는 장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1328701A (zh) * 1999-07-26 2001-12-26 埃德茨医疗设备有限公司 用于x－射线成像的数字检测器
CN1633608A (zh) * 2002-02-15 2005-06-29 爱克斯康特公司 利用旋转探测器阵列探测电离辐射的装置和方法
US20070238952A1 (en) * 2005-07-29 2007-10-11 Jan Boese Registering intra-operative image data sets with pre-operative 3D image data sets on the basis of optical surface extraction
US20120123252A1 (en) * 2010-11-16 2012-05-17 Zebris Medical Gmbh Imaging apparatus for large area imaging of a body portion
WO2012064917A1 (en) * 2010-11-10 2012-05-18 Siemens Corporation Robotic navigated nuclear probe imaging

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11190776A (ja) * 1997-12-26 1999-07-13 Toshiba Iyou System Engineering Kk 体内・体輪郭併用表示装置
US6628984B2 (en) * 2000-04-12 2003-09-30 Pem Technologies, Inc. Hand held camera with tomographic capability
JP2001299676A (ja) * 2000-04-25 2001-10-30 Fuji Photo Film Co Ltd センチネルリンパ節検出方法および検出システム
US7826889B2 (en) * 2000-08-21 2010-11-02 Spectrum Dynamics Llc Radioactive emission detector equipped with a position tracking system and utilization thereof with medical systems and in medical procedures
US8909325B2 (en) * 2000-08-21 2014-12-09 Biosensors International Group, Ltd. Radioactive emission detector equipped with a position tracking system and utilization thereof with medical systems and in medical procedures
US8565860B2 (en) * 2000-08-21 2013-10-22 Biosensors International Group, Ltd. Radioactive emission detector equipped with a position tracking system
JP3710398B2 (ja) * 2001-06-21 2005-10-26 安西メディカル株式会社 医用画像撮像装置
JP3910461B2 (ja) * 2002-02-14 2007-04-25 安西メディカル株式会社 放射線源分布画像形成装置
US6906330B2 (en) * 2002-10-22 2005-06-14 Elgems Ltd. Gamma camera
JP2006014868A (ja) * 2004-06-30 2006-01-19 Hamamatsu Photonics Kk リンパ節検出装置
GB0509974D0 (en) * 2005-05-16 2005-06-22 Univ Leicester Imaging device and method
JP4449081B2 (ja) * 2005-10-11 2010-04-14 国立大学法人 千葉大学 撮像装置及び撮像システム
ES2292327B1 (es) * 2005-12-26 2009-04-01 Consejo Superior Investigaciones Cientificas Mini camara gamma autonoma y con sistema de localizacion, para uso intraquirurgico.
GB0619145D0 (en) * 2006-09-27 2006-11-08 React Engineering Ltd Improvements in radiation modelling
US8712504B2 (en) * 2006-09-28 2014-04-29 The Florida International University Board Of Trustees Hand-held optical probe based imaging system with 3D tracking facilities
DE102008025151A1 (de) * 2007-05-24 2008-12-18 Surgiceye Gmbh Bilderzeugungsapparat und -methode zur Nuklearbildgebung
JP5011238B2 (ja) * 2008-09-03 2012-08-29 株式会社日立製作所 放射線撮像装置
US8886293B2 (en) * 2010-11-24 2014-11-11 Mayo Foundation For Medical Education And Research System and method for tumor analysis and real-time biopsy guidance
US9561019B2 (en) * 2012-03-07 2017-02-07 Ziteo, Inc. Methods and systems for tracking and guiding sensors and instruments

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1328701A (zh) * 1999-07-26 2001-12-26 埃德茨医疗设备有限公司 用于x－射线成像的数字检测器
CN1633608A (zh) * 2002-02-15 2005-06-29 爱克斯康特公司 利用旋转探测器阵列探测电离辐射的装置和方法
US20070238952A1 (en) * 2005-07-29 2007-10-11 Jan Boese Registering intra-operative image data sets with pre-operative 3D image data sets on the basis of optical surface extraction
WO2012064917A1 (en) * 2010-11-10 2012-05-18 Siemens Corporation Robotic navigated nuclear probe imaging
US20120123252A1 (en) * 2010-11-16 2012-05-17 Zebris Medical Gmbh Imaging apparatus for large area imaging of a body portion

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109452947A (zh) * 2017-09-06 2019-03-12 通用电气公司 用于生成定位图像和对患者成像的方法、x射线成像系统
CN109452947B (zh) * 2017-09-06 2023-09-29 通用电气公司 用于生成定位图像和对患者成像的方法、x射线成像系统

Also Published As

Publication number Publication date
HK1218669A1 (zh) 2017-03-03
CA2899289A1 (en) 2014-08-07
KR20150113074A (ko) 2015-10-07
WO2014118637A3 (en) 2014-12-04
JP2016510410A (ja) 2016-04-07
EP2951614A4 (en) 2016-10-12
EP2951614A2 (en) 2015-12-09
US20140218720A1 (en) 2014-08-07
WO2014118637A2 (en) 2014-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105264403A (zh) 采用闪烁扫描法的组合无辐射自动化三维患者体型成像
CN101080746B (zh) 多模态图像的配准
US6628984B2 (en) Hand held camera with tomographic capability
CN109844865B (zh) 用于医学图像分析的网络、决策支持系统和相关图形用户界面(gui)应用
EP2291136B1 (en) System for performing biopsies
CN103402453B (zh) 用于导航系统的自动初始化和配准的系统和方法
CN104271046A (zh) 用于跟踪和引导传感器和仪器的方法和系统
CN103220978B (zh) 具有单一探测器的pet‑ct系统
US20070015987A1 (en) Functional navigator
Bluemel et al. 3D scintigraphic imaging and navigation in radioguided surgery: freehand SPECT technology and its clinical applications
CN105431884B (zh) 用于对图像中的级联伽马进行解释和建模的方法
US20060004274A1 (en) Fusing nuclear medical images with a second imaging modality
CN109643458A (zh) 用于自动化的正弦图完成、组合及通过组合完成的系统和方法
Matthies et al. Mini gamma cameras for intra-operative nuclear tomographic reconstruction
JP2011053210A (ja) 断層写真法画像における運動補正
CN103536360A (zh) 由医学图像数据组提取数据组的方法及医学图像拍摄装置
Okur et al. FhSPECT-US guided needle biopsy of sentinel lymph nodes in the axilla: is it feasible?
Suzuki et al. Three-dimensional and multienergy gamma-ray simultaneous imaging by using a Si/CdTe Compton camera
CN103720474A (zh) 计算检查参数
CA2405592A1 (en) Hand held camera with tomograhic capability
JP2004313785A (ja) 断層撮影システム及びｘ線投影システムの組み合わせ装置
CN105534525A (zh) 用于确定放射性药物的射线量的方法
JP4385500B2 (ja) 断層画像処理装置
WO2012173155A1 (ja) 再構成装置、方法及びプログラム
Rembielak et al. Diagnostic and therapeutic imaging in oncology

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160120