CN105491951B - 配准核医学数据 - Google Patents

Abstract

一种数据表达方法，其中NM数据和x‑射线数据(或其他结构和/或功能数据集)被组合显示。在本发明的一些示例性实施例中，该组合使用规则例如布尔规则来生成显示。在本发明的一些示例性实施例中，该组合使用在NM和x‑射线模式中可见的标记物。任选地，该标记物包括可去除的放射性区段。

Description

配准核医学数据

相关申请

本申请要求在35USC 119(e)下2014年7月30日提交的美国临时申请序列号62/030,750和62/030,825的权益。

本申请涉及：

2014年1月24日提交的PCT专利申请号PCT/IL 2014/050086，

2014年1月24日提交的PCT专利申请号PCT/IL 2014/050088，

2014年1月24日提交的PCT专利申请号PCT/IL 2014/050089，

2014年1月24日提交的PCT专利申请号PCT/IL 2014/050090，

2014年3月11日提交的PCT专利申请号PCT/IL 2014/050246；以及

PCT申请和公开案IB 2015/053984(2015年5月27日提交)；WO 2015/104672；WO2015/033319和WO 2015/033317。

将上述申请的内容通过引用结合，如同以其全文在此完整列出的。

发明领域和背景

本发明在其一些实施例中涉及配准核医学数据，例如图像，例如以用于在基于荧光镜的程序期间的数据使用。

发明概述

根据本发明的一些示例性实施例，提供了一种数据表达方法，该方法包括：

在第一时间和定位处采集以至少一种解剖学指示物配准的功能数据；

在第二时间和定位处采集所述至少一种解剖学指示物的位置；并且

显示与所述采集位置配准的所述功能数据的至少一个指示。可任选地，所述采集功能数据包括采集NM(核医学)数据连同采集至少一种不透射线的标记物。可任选地或可替代地，所述采集功能数据包括采集数据连同使用位置传感器进行的位置确定。可任选地或可替代地，所述采集功能数据包括解析放射性基准标记物的多点图像。可任选地或可替代地，所述采集功能数据包括解析放射性基准标记物的不对称特性。可任选地或可替代地，所述解剖学指示物包括与不透射线的标记共同定位的放射性基准标记。可任选地，该方法包括去除所述第一时间和所述第二时间之间的所述放射性基准标记。

在本发明的一些示例性实施例中，所述对位置进行采集包括对2D位置进行采集。

在本发明的一些示例性实施例中，所述对位置进行采集包括对平面x-射线图像进行采集。可任选地，所述显示包括将至少部分的所述功能数据叠加在所述x-射线图像上。任选地或可替代地，所述采集功能数据包括采集所述解剖学指示物的多个位置，连同所述功能数据采集。可任选地或可替代地，该方法包括分析所述显示以在所述平面x-射线图像上鉴别一个或多个病灶。

根据本发明的一些示例性实施例，提供了一种成像数据配准的方法，该方法包括：

(a)收集与至少一个第一标记物配准的第一图像数据，所述收集包括在所述第一标记物的多个位置上采集；

(b)从包括所述第一标记物的位置的所述第一图像数据收集不同模式的第二图像数据；并且

(c)基于所述第一标记物的所述位置与所述第一标记物的所述多个位置的配准，将所述第一图像数据与所述第二图像数据配准。可任选地，所述图像数据包括连续采集的图像数据。可任选地，所述图像数据和所述位置是经至少一整个完整的心动周期收集的。可任选地或可替代地，该方法包括将所述多个位置处理为所述第一标记物的位置的模型。

在本发明的一些示例性实施例中，所述收集第二图像数据包括收集一个或多个平面x-射线图像。可任选地，所述收集第二图像数据包括从所述平面x-射线图像提取所述第一标记物的所述位置。

在本发明的一些示例性实施例中，所述配准包括使用所述多个位置来约束一系列可能的配准。

根据本发明的一些示例性实施例，提供了用于图像显示的装置，该装置包括：

(a)存储器，该存储器在其上已经存储NM数据和至少一个解剖学定位的位置；

(b)用于x-射线图像的输入端；

(c)位置提取器，该位置提取器从通过所述输入端接收的图像提取基准标记物的位置；以及

(d)叠加电路，该叠加电路将所述提取的位置与所述解剖学定位配准并且将所述NM数据的指示叠加在所述输入的图像上。

可任选地，所述位置提取器还提取至少一种工具的位置，并且所述叠加电路将所述工具位置叠加在所述图像上。可任选地或可替代地，所述位置提取器包括识别该图像上的基准标记物的识别器。

根据本发明的一些示例性实施例，提供了基准标记物，该基准标记物包括：

(a)不透射线区段；以及

(b)放射性标记区段，该放射性标记区段包括用于可去除的放射性标记物部分的安装物。可任选地，所述安装物包括用于放射性流体的容器。可任选地或可替代地，所述安装物包括用于放射性插入物的容器。可任选地或可替代地，所述安装物包括基于过盈的配合。

在本发明的一些示例性实施例中，所述放射性标记区段具有以至少两个维度与所述不透射线区段的不透中心共同定位的辐射中心活性。

在本发明的一些示例性实施例中，所述区段中的至少一个是环形的。

在本发明的一些示例性实施例中，该标记物包括具有适用于长期粘附至人类皮肤的粘附剂的粘附层。

在本发明的一些示例性实施例中，该标记物包括安装在所述安装物中的放射性标记部分。可任选地，所述放射性部分的能量特征包括多个相异的能量带。可任选地，所述能量带的至少一个并不是与临床使用中的生物相容性示踪剂的能量特征相关联。可任选地或可替代地，所述放射性标记物部分是由非生物相容性放射性材料形成。

根据本发明的一些示例性实施例，提供了基准标记物，该基准标记物包括：

(a)不透射线区段，该不透射线区段限定至少一个点，该至少一个点用于在x-射线图像中的鉴别；以及

(b)放射性区段，该放射性区段限定至少一个点，该至少一个点用于在NM图像中的鉴别，

其中所述两个点以至少两个维度被共同定位并且重叠。可任选地，所述点中的至少一个是通过点部分限定的。可任选地或可替代地，所述点中的至少一个是由环部分限定的。可任选地或可替代地，所述放射性区段包括可去除的放射性标记部分。可任选地或可替代地，该标记物包括具有适用于长期粘附至人类皮肤的粘附剂的粘附层。

根据本发明的一些示例性实施例，提供了基准标记物，该基准标记物包括：

(a)不透射线区段，该不透射线区段限定至少一个点，该至少一个点用于在x-射线图像中的鉴别；以及

(b)放射性区段，该放射性区段限定至少一个点，该至少一个点用于在NM图像中的鉴别，

其中所述放射性区段具有在至少两个维度不与所述不透射线的点对准的活性中心。可任选地，所述放射性区段是不对称的。可任选地或可替代地，所述不对称性是在几何上的。可任选地或可替代地，所述不对称性是放射性材料分布。

根据本发明的一些示例性实施例，提供了使用基准标记物的方法，该方法包括：

(a)将基准标记物附着至患者；

(b)使用NM系统对该患者进行成像以获得NM数据；

(c)确定在所述成像之后在所述患者上的所述基准标记物的定位；并且

(d)从所述NM数据和所述确定的定位生成包含所述基准标记物的NM图像和位置的数据集。可任选地，所述基准标记物是不透射线的，并且该方法包括使用用于所述确定的位置传感器。可任选地或可替代地，所述基准标记物是放射性的。可任选地或可替代地，该方法包括将所述基准标记物附着至患者，并且此后使所述标记物具有放射性。可任选地或可替代地，该方法包括使所述标记物为非放射性以是先前放射性的小于10％，而不将它从患者去除并且历经小于10分钟的时间。可任选地或可替代地，确定定位包括在所述成像的NM数据中鉴别所述标记物。可任选地，确定定位包括鉴别所述标记物的能量特征。

在本发明的一些示例性实施例中，确定定位包括鉴别所述标记物的形状。

在本发明的一些示例性实施例中，附着包括附着至皮肤。

在本发明的一些示例性实施例中，附着包括体内插入。

在本发明的一些示例性实施例中，所述生成包括在远离所述成像的定位处生成。

根据本发明的一些示例性实施例，提供了NM数据处理器，该NM数据处理器包括：

(a)用于NM数据的输入端；

(b)图像重构器；和

(c)基准标记物提取器。可任选地，所述提取器被配置为在所述标记物的放射性活性的点处而非中心处鉴别所述标记物。

根据本发明的一些示例性实施例，提供了一种显示来自多重数据集的数据的方法，该方法包括：

(a)提供规则，该规则包含针对第一数据集的一种或多种第一特性；针对第二数据集的一种或多种第二特性；以及在该第一特性和该第二特性之间的关系；

(b)将所述规则应用至第一数据集；

(b)将所述规则应用至第二数据集；并且

(c)基于如应用至在(a)和(b)中所述应用的结果的所述规则的所述关系显示指示。可任选地，所述第一数据集和所述第二数据集具有不同的模式。可任选地或可替代地，所述关系使在一个数据集中的结构特征与在另一个数据集中的功能特征相关。可任选地或可替代地，所述显示是二元的，如果该规则匹配则示出指示，并且如果该规则不匹配则不示出指示。可任选地或可替代地，所述指示包括来自所述数据集中的至少一个的一部分数据。可任选地或可替代地，所述(b)应用包括分割所述第一数据集以用于将所述规则应用至其一个或多个分割段。可任选地或可替代地，所述第一数据集是NM，并且所述第二数据集是x-射线。可任选地或可替代地，该方法包括从与所述第一数据集相关的第一规则以及从与所述第二数据集相关的第二规则构建所述规则。

根据本发明的一些示例性实施例，提供了一种数据表达方法，该方法包括：

在第一时间和定位处采集以至少一种解剖学指示物配准的第一数据；

使用x-射线成像在第二时间和定位处采集所述至少一种解剖学指示物的位置；并且

显示与所述采集位置配准的所述第一数据的至少一个指示。可任选地，所述采集第一数据包括采集RF数据。

除非另外定义，在此所使用的所有技术性和/或科学性术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。虽然类似或等同于在此所述的那些的方法和材料可以用于本发明的实施例的实践或测试中，但下文描述了示例性方法和/或材料。在冲突的情况下，本发明说明书，包括定义，将占据主导。此外，这些材料、方法和实例仅是说明性的，并且不意在是必然限制性的。

如将由本领域的技术人员理解的，本发明的方面可以体现为一种系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明的方面可以采取以下形式：完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、常驻软件、微代码、等)或将软件和硬件方面组合的实施例，可以全部大体上在此称为“回路”、“模块”或“系统”。此外，本发明的方面可以采取计算机程序产品的形式，该计算机程序产品体现在一种或多种计算机可读介质中，所述计算机可读介质具有在其上体现的计算机可读程序代码。本发明的实施例的方法和/或系统的实现方式可以涉及手动地、自动地或以其组合进行或完成选择的任务。此外，根据本发明的方法和/或系统的实施例的实际仪器和设备，若干选择的任务可以通过硬件、通过软件或通过固件或通过其组合使用操作系统来实现。

例如，用于根据本发明的实施例进行选择的任务的硬件可以被实施为芯片或回路。作为软件，根据本发明的实施例的选择的任务可以被实施为通过计算机使用任何适合的操作系统来执行的多个软件指令。在本发明的示例性实施例中，根据如在此所述的方法和/或系统的示例性实施例的一个或多个任务通过数据处理器来进行，如用于执行多个指令的计算机平台。任选地，该数据处理器包括用于存储指令和/或数据的易失性存储器，和/或非易失性存储器，例如用于存储指令和/数据的磁性硬盘和/或可移动介质。任选地，还提供网络连接。任选地，还提供显示器和/或用户输入装置如键盘或鼠标。

可以使用一种或多种计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外线的、或半导体系统、装置、或器件，或上述各项的任何适合的组合。计算机可读存储介质的更具体实例(非穷尽列举)可包括以下项：具有一根或多根导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪速存储器)、光学纤维、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、光学存储装置、磁存储装置、或上述各项的任何适合的组合。在本文献的上下文中，计算机可读存储介质可以是包括或存储用于由指令执行系统、设备、或装置使用或与指令执行系统、设备、或装置结合使用的程序的任何有形介质。

一种计算机可读信号介质可以包括具有在其中(例如，在基带或作为载波的部分)实施的计算机可读程序代码的传送的数据信号。这种传送的信号可以采取多种形式中的任一种，包括但不限于电磁的、光学的、或其任何合适的组合。计算机可读信号介质可以是任何不是计算机可读存储介质并且可以通信、传送、或输送程序(以用于由指令执行系统、装置、或器件使用或与指令执行系统、装置、或器件连接)的计算机可读介质。

在计算机可读介质上实施的程序代码可以使用任何适当的介质来传输，包括但不限于无线、有线、光学纤维电缆、RF等、或前述各项的任何适合的组合。

针对本发明的方面用于执行运算的计算机程序代码可以按一种或多种编程语言的任何组合来编写，这些编程语言包括面向对象编程语言如Java、Smalltalk、C++等以及常规程序编程语言，如“C”编程语言或类似的编程语言。程序代码可以完全地在用户的计算机上执行，部分地在用户的计算机上执行(作为单机软件包)，部分地在用户的计算机上和部分地在远程计算机上或完全地在远程计算机或服务器上执行。在后者情境中，远程计算机可以通过任何类型的网络连接到用户的计算机上，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，或者该连接可以被制造为与外部计算机(例如，通过使用因特网服务提供商的因特网)连接。

本发明的一些方面如下参考根据本发明的实施例的方法、仪器(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图来描述。应当理解的是，这些流程图和/或框图的每个框、和这些流程图和/或框图中的框的组合可以通过计算机程序指令来实施。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机的处理器，或其他可编程数据处理装置以产生一种机器，这样使得经由计算机的处理器或其他可编程数据处理装置来执行的指令创建用于实施流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能的手段。

这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读介质中，该计算机可读介质可以指导计算机、其他可编程数据处理装置、或其他器件以用一种特殊的方式发挥功能，这样使得存储在该计算机可读介质中的指令产生一种制造的包含指令的物品，这些指令实施流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/行为。

这些计算机程序指令还可以加载在计算机、其他可编程数据处理装置、或其他装置上以引起一系列的有待在该计算机、其他可编程装置或其他装置上进行的运算步骤，以产生计算机实施的过程，这样使得在计算机或其他可编程装置上执行的这些指令提供处理用于实施在流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/行为。

在此描述的方法的一些总体上被设计为仅用于由计算机使用，并且针对由人类专家纯手动进行不是可行的或实用的。想要手动进行类似任务(例如图像处理、传感器分析和/或数据库检索)的人类专家可能被预期使用完全不同的方法，例如，利用专业知识和/或人脑的模式识别能力，这将是比手动完成在此描述的方法的全部步骤极其更高效的。

附图的若干视图的简要说明

在此参考附图，仅通过举例来描述本发明的一些实施例。现在详细地具体参考附图，应当强调的是通过举例并且出于本发明的实施例的说明性讨论的目的显示细节。在这点上，结合附图进行的说明使得对本领域的技术人员来说，可以如何实践本发明的实施例将是显而易见的。

在附图中：

图1A是根据本发明的一些示例性实施例的成像和体内导航的方法流程图；

图1B是根据本发明的一些示例性实施例的用于随后导航的核医学成像的方法流程图；

图1C是根据本发明的示例性实施例使用核医学数据进行体内导航的方法流程图；

图2是根据本发明的一些示例性实施例用于核医学成像的系统的框图；

图3是根据本发明的一些示例性实施例用于体内导航的系统的框图；

图4是根据本发明的一些示例性实施例的基准标记物的示意图；

图5是根据本发明的一些示例性实施例，示出身体的NM衍生的数据和导航助手数据的示意性显示器；

图6是根据本发明的一些示例性实施例的位置评估的方法流程图；

图7是根据本发明的一些示例性实施例的数据组合的方法流程图；

图8是根据本发明的一些示例性实施例的筛选用于癌症治疗的患者的方法流程图；

图9是根据本发明的一些示例性实施例示出组合的数据和可任选的治疗器件的示意性显示；

图10A-10C是根据本发明的一些示例性实施例的示例性基准标记物的示图；以及

图11A-11C是根据本发明的一些示例性实施例的示例性可去除放射性标签的示图。

本发明的具体实施例的说明

本发明在其一些实施例中涉及配准核医学数据，例如图像，例如以用于在基于荧光镜的程序期间的数据使用。

本发明的一些实施例的一个方面涉及基于核医学(‘NM’)数据的位置确定。在本发明的一些示例性实施例中，NM数据是用基准标记物采集的，使得NM数据包括解剖学位置指示，并且NM数据可任选地被重构为提供图像。在本发明的一些示例性实施例中，该相同的基准标记物仍然在身体上/体内，并且用于(另外)比对不同的(非-NM)成像模式，例如CT或x-射线。

在本发明的示例性实施例中，在医学程序期间，患者的x-射线数据，例如：包括基准标记物的平面x-射线图像(或另一种成像模式的图像)被采集，并且基准标记物的定位是从该一个或多个图像提取的。可任选地将在一个或多个平面x-射线图像中的基准标记物的定位与NM数据中的定位进行比对。然后可任选地将NM数据本身或其指示(例如其处理形式)叠加在x-射线图像上和/或以另外方式与x-射线数据整合。可任选地或可替代地，x-射线数据被用来指示(a)一种工具和(b)NM数据指示待治疗的区域的相对位置。

在本发明的一些示例性实施例中，NM数据是在移动期间采集的。一种或多种基准标记物的指示可以在多个位置处采集，将这些位置与x-射线图像比对。

本发明的一些实施例的一个方面涉及数据配准的方法，其中NM数据是使用可生成多个位置指示(例如，由于其自然运动)的基准标记物来采集的。在本发明的示例性实施例中，将该多个位置指示与利用不同模式(例如与如在x-射线中成像的相同的基准标记物)提供的单一定位进行比对。可任选地，该多个位置指示被处理为生成圆心。可任选地或可替代地，该多个位置指示被处理为生成环状位置。可任选地，这种环状位置与所述单一定位的位置中的改变相匹配。例如，该多个位置指示可以指示心室可达到的一系列位置，并且正确的一个位置指示与针对该心室而言x-射线提供的单一定位相关联。

可任选地或可替代地，该多个位置指示被处理为提供预期误差的指示，例如，以提供误差信号(其典型地是指示身体组织移动的信号)。这种误差信号可任选地是当使两个数据集(例如，NM数据和x-射线数据)相关联时来使用。在本发明的一些示例性实施例中，该多个位置指示被处理为生成移动信息，该移动信息可任选地用于选择循环中的点(例如，呼气开始或吸气结束)和/或可任选地在整个或部分循环中追踪标记物的移动(或与标记物配准的定位)。可任选地，基于NM数据中的数据集的模型的变形，在循环中的一个点处的数据集(例如x-射线)被变换为循环的另一个点中的数据集。可任选地，基于在如x-射线数据中指示的且与NM数据中的标记物的相对位置处于最佳相关的标记物之间的相对位置，确定在循环中的时间。可任选地，在循环中的时间被确定为是与标记物位置相关的时间，这些标记物位置与x-射线数据(例如，在分析时，为图像)最佳相关。

本发明的一些实施例的一个方面涉及可以附着至现存的x-射线系统的电路，该电路接收x-射线图像数据并且将数据与不同模式(可任选地功能模式)(例如MRI、PET、SPECT、超声和/或RF数据)的先前采集的和/或生成的数据(可任选地3D)进行比对，所述先前采集的和/或生成的数据包括基准标记物的一种或多种指示。在本发明的一些示例性实施例中，功能模式提供组织发挥功能的信息，例如代谢速率、血流、区域化学组成和/或摄取。这种模式可以缺乏分辨率和/或含量以显示解剖学。

在本发明的一些示例性实施例中，电路从x-射线图像和/或其他x-射线采集的数据提取一种或多种基准标记物的位置，并且将这些位置与基准标记物的指示(与先前采集/生成的数据相关)进行比对。

在本发明的一些示例性实施例中，先前采集的/生成的数据是使用用于NM和x-射线成像两者的基准标记物采集的NM数据。基准标记物的解剖学定位可任选地是随时间和成像模式稳定的。

本发明的一些实施例的一个方面涉及适用于x-射线成像和功能成像模式(例如3D成像模式，如NM成像模式，如PET或SPECT)的基准标记物。在本发明的一些示例性实施例中，该标记物包括可去除的放射性区段，这可以允许该标记物充当NM标记物。可任选地，可去除的放射性区段被提供在包含流体的胶囊中或处于这种胶囊的形式。可任选地，该可去除的放射性区段与不透射线区段共定位和/或具有共同中心，这可以允许该标记物充当x-射线标记物。

在本发明的一些示例性实施例中，不透射线(例如x-射线)区段和放射性(例如，NM)区段在1D、2D或3D中具有共同中心。在一个实例中，这些区段中的一个是环形的并且其他区段是在该一个区段的中心处。在另一个实例中，一个区段是十字形的并且其他区段是环形的和/或在该一个区段的中心处。

在本发明的一些示例性实施例中，在至少一个维度上放射性区段相对于不透射线区段而言不是对称的。对称，是指功能(例如，辐射发射和/或吸收)而不是大小或形状。这种不对称性可以用于确保使用用于提取NM区段的适当软件，该软件包括鉴别该不对称性的能力。这不同于简单地挑选发射的重力中心的软件。可任选地，不对称性用于取向计算。

在本发明的一个示例性实施例中，NM区段被使用不同模式如超声、MRI或RF可成像的区段替代或加强。

本发明的一些实施例的一个方面涉及基准标记物，该基准标记物包括不透射线区段和对准的可透射线区段(例如，沿着辐射射线方向，不透射线区段具有少于50％、30％、20％、10％或中间百分比的吸收)，该基准标记物提供了使用不同成像模式如NM或RF的对比剂。在本发明的一些示例性实施例中，介电材料用于RF造影并且在1D、2D或3D中共心于不透射线(例如x-射线)部分的中心。在本发明的一些示例性实施例中，使用在此针对放射性标记物描述的设计，除了RF标记材料是导电或介电的(根据需要可以是这样)。可任选地，使用具有固定的不透射线区段和固定的介电部分的不同设计(例如，不具有在此描述的不同连接器和/或使用单一壳体用于不透射线区段和介电部分两者，和/或使用不透射线区段作为为介电部分的壳体，或反之亦然)。可任选地或可替代地，不透射线的材料被包埋入(例如，作为粉末)适合的介电材料中。

在本发明的一些示例性实施例中，用于介电标记的材料被选择为具有显著不同于在用于成像的频率下身体组织的介电常数的介电常数。例如，该介电常数可以是血液介电常数的1.5、2、5、10、30或更大因子或中间倍数。在一些实施例中，RF标记物包括反射物或回路，例如具有非线性响应的回路和/或响应于在第一频率的RF能量冲击而产生第二频率的回路。应注意RF成像可以使用不同的频率，也可以使用不同的非光学频率，例如1-1000Hz、1-1000KHz、1-1000MHz、1-1000GHz、1-1000THz、或更低和/或更高的频率。

本发明的一些实施例的一个方面涉及组合两个数据集例如NM数据和x-射线数据的数据。

在本发明的一个示例性实施例中，当显示组合的数据时应用一个或多个规则。在本发明的一些示例性实施例中，这些规则限定这些数据集的每一个上的特性(可任选地不同的)，并且限定在有待在决定显示什么中使用的特性之间的关系。例如，规则可以用以示出在一个数据集中某个大小范围的斑点，只要这些斑点具有相对于由另一个数据集呈现的解剖结构的位置特性。这可以通过处理和分析图像而不是原象数据来完成。

在本发明的一些示例性实施例中，显示器是布尔型，其中特征示出或未示出，这取决于规则匹配。

在详细解释本发明的至少一个实施例之前，应理解的是，本发明在其应用上并不一定局限于在以下说明中所阐述和/或在附图和/或实例中所示的组件和/或方法的构造和安排的细节。本发明能够具有其他实施例或能够以不同方式实践或进行。

示例导航和/或数据融合方法

图1A是根据本发明的一个示例性实施例的成像和/或体内导航的方法流程图100。

在102处，一个或多个标记物附着至患者，例如在1个和4个标记物(或更多)(例如2个或3个)之间。可任选地，标记物附着至身体表面。可任选地或可替代地，这些标记物附着至骨，例如，使用螺钉。可任选地或可替代地，至少一个标记物是皮下的，可任选地使用针或导管或其他体内工具(例如内窥镜)植入。

在本发明的一个示例性实施例中，这些标记物可以在功能成像期间和结构成像期间检测，和/或是可修饰的(例如，如下所述)以适合用于功能成像和结构成像，如所希望的。

在本发明的一个示例性实施例中，这些标记物是放置在预期不被相对于身体(例如，脊椎)移动的定位处。可任选地或可替代地，至少一个标记物位于预期组织移动之处，无论是附着至硬组织(例如，肋骨)还是软组织(例如，腹部筋膜)。

在104处，可任选地进行结构成像，也使标记物成像。在本发明的一个示例性实施例中，该结构成像是3D成像(例如CT成像或MRI成像)。可替代地，该成像是2D成像，例如，x-射线荧光镜成像。

在106处，可任选地进行功能成像，也使标记物成像。在本发明的一个示例性实施例中，该功能成像是MRI成像或NM(核医学)成像，例如SPECT或PET。在一些实施例中，使用可以不是纯的功能成像的成像，例如基于RF的成像，例如，如美国专利6,885,191中描述的，将其披露通过引用结合在此。

在一些实施例中，例如对于其中可以预期较少移动的脑处理(例如，采用导管)，结构成像例如CT成像是提前进行的，并且NM成像是在该程序期间或之前应用的。可任选地，位置感测系统用于示出叠加在该一个或多个图像上的导管定位。可任选地或可替代地，该导管包括在NM图像中可鉴别的放射性标记物。

在108处，在介入期间，对患者和其基准标记物进行成像。在本发明的一个示例性实施例中，该成像是使用基于导管的介入的荧光镜x-射线成像。在110处，将在108处检测到的基准标记物与在104和/或106处检测到的那些进行比对，使得在104和/或106处采集的数据可以叠加在108处采集的图像上。示例性的比对方法是如下所述。可任选地，一旦对准基准标记物，在图像中的一种或多种解剖学指示也得以比对，例如以改进比对。应指出，在一些情况下，这些比对的数据集具有不同的维度(例如，每个可以是2D、2D+时间、3D、3D+时间、4D或更高的维度)。

在本发明的一个示例性实施例中，110的显示包括选择显示采集的图像和/或相关数据的每一个的部分，例如，如以下描述的。可任选地或可替代地，对于显示，由此组合的数据集用于自动处理，例如用于鉴别肿瘤的进展。

根据本发明的示例性实施例的图像的一些具体配对包括x-射线荧光镜连同功能性MRI、NM、超声。在本发明的一个示例性实施例中，成像方法中的至少一些使用造影材料。可任选地，当两个图像被组合时，两种不同类型的造影材料的效果因此是可显示的。

关于导航方法的示例性细节和变化

图1B是根据本发明的一个示例性实施例的用于随后导航的核医学成像的方法流程图122。

在122处将一种或多种标记物附着至患者。在本发明的一些示例性实施例中，附着定位被选择为使得它们被定位在体内不同的定位处，以使得能够重构它们所附着的表面的至少一个或两个维度信息。可任选地或可替代地，标记物被定位为它们不太可能妨碍待研究的器官的视图的地方(例如，针对一种或两种成像模式)。可任选地，标记物被定位为使得当在器官手术期间按已知的和/或预期的成像仪取向/观察方向进行x-射线成像时，标记物在感兴趣区域附近(在投影成像中)但不阻碍正在研究/治疗的器官的关键部分和/或用于导航到其上的重要标志。可任选地或可替代地，标记物定位被选择为使得该成像器可以移动以避免标记物阻碍图像的重要部分，同时仍然提供可用的图像。

在124处，这些标记物被制成放射性标记物，例如，通过将放射性区段插入到这些标记物中或将此类区段附着至这些标记物上。应当注意的是基准标记物的附着可以在一个定位和时间中进行，而实际成像可以处于未知延迟。在这种延迟期间，不仅任何放射性材料将衰变，其辐射还将影响患者和/或他们的环境。在本发明的一个示例性实施例中，这些标记物被设计(例如，如以下描述的)为允许放射性部分被添加和/或去除，如所需要的，例如作为固体元件或作为流体。

在本发明的一个示例性实施例中，放射性部分仅在成像之前被附着/插入，并且之后可任选地被移除。在本发明的一个示例性实施例中，这些放射性部分是通过首先去除不透射线部分(例如，具有凹槽的胶囊，该凹槽与该标记物的凹处中的脊状物互锁)并且将它用放射性部分替代来附着。例如，不透射线的球可以被放射性球替代，该球是由该标记物的塑料部分保持。

在126处，收集放射性发射数据。可任选地，该患者在这种收集期间移动(作为整体或部分)。可任选地，该不透射线的标记物用于将来自患者的一个位置的数据与来自患者的另一个位置的数据进行比对。在一些实施例中，患者运动的事实和/或量提取自在图像的解剖学部分(例如脊椎和/或肋骨)的位置方面的变化。可任选地或可替代地，追踪在单一成像期内标记物的移动，并且将其用于确定标记物的一系列位置。可任选地，标记物的位置与不同的数据相关联，因此提供了针对收集的发射数据的包含时间信息(或面元或门控，如所希望的)的图像。该时间信息可以在图像重构和/或数据重叠期间使用。

在本发明的一个示例性实施例中，该标记物的放射性发射是处于与用于患者的示踪剂(例如I-123或Tc-99)的能量不同的能量下(例如，以10％、30％、50％或中间值不同或具有更大的不同)，因此这些放射性发射可以易于通过成像系统分离。

在128处，图像可任选地是从收集的数据重构。可任选地，该图像包括标记物的图像。可任选地或可替代地，标记物的图像被它们的位置的指示替代。可任选地，标记物位置被位置分布替代。

在130处，放射性材料可任选地被从标记物去除。可任选地，这些标记本身保持附着至身体和/或在体内。

图1C是根据本发明的示例性实施例使用核医学数据进行体内导航的方法流程图140。

在142处，对患者进行成像，例如使用荧光镜。这种成像可以是，例如作为基于导管的程序或在成像中进行的其他程序的部分。在一些实施例中，该成像是在该程序之前进行，并且另外的成像可任选地不被提供，或被很少提供，例如按介入期间的时间安排(例如，每5、15、35个时间周期或中间值或更长的时间周期)(根据需要或要求)。可任选地，基于程序的进展和/或导管的位置来确定需要。

在本发明的一些示例性实施例中，患者是在126和142之间(例如在成像/治疗室之间)移动和/或可以经历一些时间，例如1-100秒、分钟、小时和/或天。例如，可以经历足够的时间以允许患者中的任何放射性材料降低至在126期间它们的辐射水平的低于5％。在一些实施例中，新的放射性示踪剂材料被注射用于在142期间和/或之后使用(例如，以允许用于最新的功能成像)。

在144处，在采集的图像中可任选地自动鉴别标记物(例如，从图1B)。可任选地，鉴别是基于大小、形状和/或定位。可任选地或可替代地，用户向该系统(例如，如以下描述的)指示在图像上标记物的近似位置和/或标记物的特定鉴别。

在146处，通过将数据中的标记物指示与144中发现的标记物指示比对来配准先前采集的数据(例如，NM数据)。

在148处，NM数据(或其指示，例如数据段或归一化的NM数据)的一些或全部，和/或可任选地叠加在采集的图像上。可任选地，例如，使用以下描述的方法，采集的数据的一些未示出。

在150处，介入是使用组合的图像进行的。可任选地，成像(例如，142)用于追踪导管或其他介入工具的定位。可任选地或可替代地，这种导管是使用位置传感器检测和/或提取自图像(142)并显示给用户。

在本发明的一些示例性实施例中，该导管显示/位于融合图像(杂合图像)内，该融合图像包含来自使用的不同成像模式的信息。该导管被导航(例如，使用位置传感器提供的导航能力，或通过确定图像空间内的导管的位置)。可任选地，该导管是朝向具有与疾病过程相关联的某些功能信息的定位来导航，并且这种信息在程序进行时被描绘在杂合图像上并且使得介入手术者能够将导管导航至这个定位。当达到该定位时，介入手术者可以进行诊断步骤或治疗步骤或两者。

在本发明的一些示例性实施例中，配准例如随导管位置中的变化和/或x-射线图像中的变化(例如，由于身体运动和/或成像仪移动)是动态的。可任选地，数据处理(例如，图像匹配和重叠是实时，例如，在20秒、10秒、5秒、1秒、0.5秒和/或中间时间内。

示例性NM成像系统

图2是根据本发明的示例性实施例的用于核医学成像的系统200的框图，该系统可以用于配准和/或以其他方式组合NM数据与x-射线数据，例如如在此所描述的，例如，相对于图1A-1C。

系统200包括用于附着至患者的一个或多个标记物202(例如在2和6之间，例如在3和5之间)，所述标记物可任选地具有不透射线区段，可任选地可去除的这种区段。可任选地，标签可通过螺接和/或粘附剂附着至身体。

在本发明的一个示例性实施例中，一种或多种放射性标签/区段204被提供用于附着至一个或多个标记物202。在一些实施例中，这些标签是流体。在本发明的一些示例性实施例中，这些标签被封装为易于附着和/或去除。可任选地，附着至这些标记物是通过卡扣配合(例如，过盈机构)。可任选地或可替代地，附着是通过旋入和/或通过打开和闭合闩扣。

NM(核医学)摄影机206可任选地被提供为该系统的部分，例如PET和/或SPECT摄影机。在本发明的一些实施例中，摄影机是心脏成像仪，例如，从新加坡的生物传感器国际公司(Biosensors International)可获得的D-Spect。

图像重构器208用于使用摄影机206和/或其他来源提供的数据重构NM图像。可以使用的示例性重构方法描述于PCT公开案WO 2014/115150中，将其披露通过引用结合在此。

标签提取器210可以被提供为单机元件或提供为通用处理器的部分，并且被适配为从NM图像和/或数据和/或从x-射线图像提取标签/标记物位置。可任选地，单独的提取器被提供用于NM数据和用于x-射线数据(例如，一个或两者为单机的和/或与它们在其上运行的数据来源相关联的。提取器210和/或单独的部件可以包括用于例如使用在此描述的方法组合NM数据和x-射线数据的数据组合器。

数据储存器212可任选地被提供并且可以存储例如数据、方案，先前图像、程序、授权以将一个或多个软件部件应用至数据、日志数据和/或其他患者和/或过程相关数据。

示例性导航系统

图3是根据本发明的一个示例性实施例用于体内导航和/或成像的系统100的示意框图。

患者302包括具有靶标306的心脏(或其他器官)304，当患者302被注射适合的放射性标记物时该靶标由放射性发射表征。在一些实施例中，该靶标不在那里而在相对于“热点”的已知位置关系附近和/或其处。

可任选的x-射线成像仪308(例如，荧光镜)以视野(FOV)310以及可任选地一个或多个不透射线的标记物312采集患者302的图像。如在此所指出的，标记物312也可以是放射性的。在本发明的一个示例性实施例中，FOV 310被选择为足够大以收集感兴趣部分的图像和/或到靶标306的导航途径。在本发明的一个示例性实施例中，FOV 310是足够大的以收集足够的标记物112，以使得能够将x-射线图像与NM数据配准，例如如在此描述的。

在本发明的一个示例性实施例中，系统300使用导管314。位置感测系统316可以用于确定导管314的位置(例如，其尖端)和/或系统300的其他部分，如标记物312(例如，通过触摸在其上的位置传感器，或者如果它们包括位置传感器的话)。

NM(核医学)数据318可以是例如从储存器和/或使用NM成像仪(未示出)提供的。可任选地，当导管314在患者302内部时使用NM成像仪。可任选地，NM被重构为图像。在其他实施例中，图像不是在导管的使用之前从数据重构的。

处理器320可任选地对来自用于检测其中标记物312的x-射线成像仪308的采集图像进行分析，并且可任选地用于(例如，如以下描述的)将NM数据与导管定位和/或x-射线图像配准。可任选地或可替代地，处理器320组合NM数据和x-射线数据，例如使用布尔(Boolean)逻辑或其他规则，例如，如以下描述的。可任选地或可替代地，例如，如描述的共同提交的申请律师参考号59774，处理器320使用由位置感测系统316指示的位置(例如，用于指示对从其预期发射的约束的位置)从NM数据318重构NM图像。显示器322可任选地示出组合图像、重构的NM图像、导管定位和/或来自成像仪308的图像中的一个或多个。

在本发明的一个示例性实施例中，处理器320在标记物被首次于x-射线图像中鉴别之后追踪这些标记物。可任选地，该鉴别是手动或自动的，并且追踪是自动的，例如，使用图像追踪算法。

在本发明的一些示例性实施例中，处理器320是单机装置，该装置可以连接(例如，使用数据、视频和/或计算机外围连接)到现有的x-射线系统(以获得数据和/或控制采集)，连接到NM来源(例如，经局域网络和/或广域网络)以接收数据和/或控制成像，连接至位置感测系统(例如，以获得位置数据)和/或连接到专用的或标准的显示器(例如，x-射线系统、位置系统和/或NM系统的控制台)以在其上显示。可任选地，控制台还用来控制处理器320)。

示例性基准标记物

图4是根据本发明的一些示例性实施例的具有可去除的放射性区段412的基准标记物400的示意图。在本发明的一个示例性实施例中，标记物400被用作如参考图1A-3所描述的标记物312的一个或全部。

不透射线区段404可使用例如本领域中已知的一种类型的粘附层402附着至身体。在本发明的一些示例性实施例中，部分404被图案化以使得它可以在x-射线图像中识别和/或用于配准。可任选地，该图案化限定中央定位410，该中央定位可任选地在2D或3D中与区段412对准，并且可以准确地在x-射线图像中被鉴别。可任选地或可替代地，图案化提供标记物400的取向的指示。例如，如果区段分404限定同心圆，这些圆当在x-射线图像中观察时显现为椭圆，如果标记物400不是在垂直于FOV 310的平面中。可任选地或可替代地，标记用于更好地提取标记物的大小、其(旋转)取向和/或其距离(例如，包括具有不同的且已知的大小的一系列间隙，用于成像之后分析。

可任选地或可替代地，对于用于附着的粘附层，可以使用单独的粘附区段(例如，具有双面粘附)。可任选地或可替代地，附着可以是经由外科夹钳或缝合线和/或螺钉(例如，到骨上)。标记物400可以包括一个或多个孔口、凹陷和/或突起以支持这种粘附机构。

在本发明的一些示例性实施例中，标记物400包括用于附着到区段412的连接器406。可任选地，连接器406包括用于接收区段412的凹陷408。也可以使用可替代的附着机构，如闩扣和/或粘附剂或其他临时连接层(例如钩环类型连接器)。在本发明的一些示例性实施例中，连接器406包括过盈元件414，其互锁和/或阻碍匹配元件416在区段412中的移动。可任选地，元件414包括凸起并且元件416包括匹配凹陷，或反之亦然。可任选地，区段412附着至连接器406并不防止其间的相对转动。在一些实施例中，这种旋转被防止。

在一些实施例中，区段412是用于不同类型的功能成像，例如MRI或超声。可任选地或可替代地，部分404被用于不同类型的成像(不是x-射线，例如MRI或超声)的标记物替代。

在本发明的一些实施例中，例如除了不透射线区段404之外或取代不透射线区段404，标记物400包括位置传感器。可任选地，在部分404上的一种或多种指示用于在其位置校准期间准确地接收位置传感触针(或导管)。

标记物400被描述为用于附着到身体表面。可任选地，该表面是皮肤。可任选地或可替代地，其他表面(例如粘液表面和/或身体内部的表面)用于附着。可任选地，在身体内部，标记物400变得比所显示的更呈流线型和/或更平。可任选地或可替代地，用于在身体内部使用的标记物处于椭圆形状，并且使用螺钉机构附着。

在本发明的一些示例性实施例中，皮肤标记物具有小于40mm、30mm、20mm、10mm、5mm或中间大小的最大程度。可任选地，该标记物的高度(远离皮肤)是小于20mm、10mm、5mm。在本发明的一个示例性实施例中，该标记物的不透射线部分具有小于4cm^2、2cm^2、1cm^2、20mm^2或中间面积的面积(在皮肤上突起)。

在本发明的一些示例性实施例中，可植入的标记物具有小于30mm、20mm、10mm或中间程度的最大程度。可任选地或可替代地，该标记物总体上是圆柱形的并且具有小于10mm、5mm、3mm、1mm或中间直径大小的直径。

在本发明的一个示例性实施例中，对于任一标记物类型，NM部分具有小于10cm^3、5cm^3、1cm^3、0.5cm^3、0.1cm^3或中间大小的体积。可任选地，该部分包括封装部，该封装部例如具有在0.1和1mm之间的厚度和内体积。可任选地，该封装部包括阀或其他可打开的部分，例如用于材料进入的自密封性弹性部分。

在本发明的一些实施例中，在标记物中的辐射量大于体内使用的，因为该放射性区段是可去除的。例如，辐射量可以是1mC、10mC、100mC或中间量或更少或更多的量。在一些实施例中，标准示踪剂用于标记物中。

在本发明的一些示例性实施例中，因为标记物具有良好限定的形状，使用未知量的辐射(例如，过期的医学剂量)，并且基于具有对于检测不太重要的信号量的形状/几何结构和/或位置来检测标记物(在标准成像中，信号量常常是用于诊断的主要特征)。

示例性复合显示

图5是示意显示器500，示出由例如根据本发明的一些示例性实施例的处理器320生成的身体的NM衍生的数据和导航助手数据。具体地，显示器500示出NM数据、x-射线数据和/或工具的组合。

参考物502示出具有附近组织504(如一种骨)的靶标器官/组织。参考物506指示NM数据中的热点，并且参考物508指示结构轮廓(例如，组织502的边缘)，该结构轮廓大体上与热点506符合。例如，热点506可以是如使用PET成像中的FDG示踪剂可视化的肿瘤。在一些情况下，功能图像不是精确地匹配结构图像(例如，如所示)，这可以是在结构图像中未示出的组织变化的结果。

参考物510示出血管，在该血管内行进有导管512。导管512的图像可以是例如提取自x-射线图像、从其拷贝和/或重构，例如使用关于导管的定位数据，由血管510强加的结构限制。

参考物514指示来自NM数据的另外的(或可替代的)热点。

参考物516指示来自x-射线图像的基准标记物图像，这些基准标记物图像可任选地从图像中去除，或者如在此的保持在图像中和/或综合地指示。

示例性位置评估

图6是根据本发明的一个示例性实施例的位置评估的方法流程图600。如可以注意到的，NM数据和x-射线数据中的标记物位置可以不是精确地匹配。此外，在NM成像和/或x-射线成像期间的患者运动可影响这种比对。最后，NM数据可以是3D，而x-射线数据可以是2D。

在602处，标记物位置是提取自x-射线图像。这可以例如根据图像中的患者移动检测和/或周期性地重复。应当注意的是该x-射线图像可以例如通过平移和/或旋转该成像器在手术期间移动。可任选地，如果FOV 310不包括用于图像比对的足够的标记物，该系统向用户指示。可任选地或可替代地，位置传感器被安装在x-射线成像仪上，使得一旦与NM数据坐标比对，可以使用位置传感器并且绕过(如果希望的话)使用标记物来追踪另外的移动。

在604处，提取的位置与NM标记物位置配准。应指出，这种作图可以例如基于对标记物的单独鉴别，例如基于形状(在x-射线和/或NM图像中)和能量(NM图像。可任选地，配准是基于NM数据投影到x-射线平面并且然后确定在鉴别的相应标记物之间的2D作图。

在606处，鉴别了标记物的移动(例如，因为呼吸、心跳、GI蠕动)。可任选地，鉴别是通过自动图像比较和/或通过追踪这些标记物随时间的位置和/或其相对位置。

在608处，NM数据是根据一个或多个标记物的检测到的移动变形。可任选地，变形是通过生成标记物之间的变形转化并且在作图和/或显示时应用该转化进行的。

在610处，应用变形，并且将NM数据与x-射线图像进行比对。

在612处，可任选地，应注意多个NM标记物位置(例如，对应于运动周期的不同部分)的存在。可任选地，确定了在两种模式中的标记物位置之间的最佳拟合(例如，使用最少非线性变形的度量)。

可任选地，NM数据和x-射线数据的实际比对包括加权的评估值或评估值的其他组合，例如基于标记物的比对、标记物的运动范围、导管的位置和/或其他位置感测系统输入。

例如用于筛选的数据组合

图7是根据本发明的一个示例性实施例的两个图像(例如，功能和结构的)的数据组合的方法流程图700。示出NM数据和x-射线数据两者的显示器可以因此在视觉上变得拥挤而使得具有降低的实用性。在本发明的一个示例性实施例中，应用一种或多种规则以避免显示(明显)不需要的信息。

在本发明的一些示例性实施例中，在一个或两个图像中的分段和/或对象识别后应用这些规则。可任选地或可替代地，将这些规则应用在像素级数据上。在一些实施例中，规则涉及一种图像中的像素级数据以及在另一种图像中的对象。在本发明的一些示例性实施例中，未鉴别出实际对象。而代表像素群的特征用作规则的基础。

在702处，提供第一图像(例如NM图像，如FDG图像)。这个图像可以是例如2D图像、3D图像或4D(时间+3D)图像。该图像可任选地包括多个示踪剂的指示。在一些情况下，提供了数据而非图像。该数据可以使用空间索引来安排。

在704处，提供了第二图像(例如，x-射线)或数据集。

在706处，比对这两个图像，从而在一个图像中的数据可以与另一个图像中的数据相对应。

在708处，生成从一个图像或数据集到另一个图像或数据集的作图(例如，投影)，例如基于确定的比对。

在710处，将用于显示的一种或多种规则应用至一个或两个图像。

在712，基于这两个图像和这些规则生成显示。可任选地，该显示包括这样的一个图像，其中另一个图像的部分叠加和/或替代该图像的部分。可任选地或可替代地，该显示使用层。可任选地或可替代地，该显示包括一个图像的部分和另一个图像的部分。可任选地或可替代地，所显示的不是图像而是基于数据的合成图像。例如，温度数据可以显示为等温线。

在本发明的一些实施例中，规则反馈至图像生成。例如，在x-射线图像中的结构特征可以用于约束来自NM数据的NM图像的重构。例如，使用来自结构图像的信息作为约束来重构(例如，重投影)NM数据。在另一个实例中，结构图像信息用于限定感兴趣区域以用于进一步加工NM数据。例如，可以针对由结构限定的几何结构内搜索具有一定大小和/或形状的热点(例如，神经节)。

在一个具体实例中，转移是通过以下应用以下规则中的一个或多个突出的。第一规则(应用至NM图像)是鉴别直径大于6mm的所有FDG热点。第二法则(应用至该x-射线图像)是从具有大于3mm的直径的血管在1cm(或2cm)内鉴别定位(例如，对于基于导管的程序，使用导管可治疗的定位)。第三规则(应用至组合的两个图像)是选择用于叠加x-射线图像的显示，仅那些在NM图像中的落入x-射线图像的定位集合中的热点。如展示的，可以将规则应用至图像，应用至图像中和/或两个图像之间和/或对象之间的区段和/或对象或规则应用的结果。

例如，规则可以限定对象的大小或形状。可任选地或可替代地，规则可以限定对象之间的距离。可任选地或可替代地，规则可以限定对象的幅度。可任选地或可替代地，规则可以限定例如相对于其他对象的对象的统计值(例如，差别的标准偏差。可任选地或可替代地，规则可以限定空间模式(例如，接近骨的组织)。可任选地或可替代地，规则可以限定相对于其他对象的对象。可任选地或可替代地，规则可以在对象内或一个对象和另一个对象之间限定对比。可任选地或可替代地，规则可以输入附加数据，如电生理数据和/或周围组织类型(例如，从CT图像的CT数)。

图8是根据本发明的一个示例性实施例的筛选用于癌症治疗的患者的方法流程图800。

在802处，采集患者的NM图像。

在804处，采集结构图像(例如，x-射线)。

在806处，在x-射线图像中鉴别潜在癌性对象。

在808处，在NM图像中鉴别潜在癌性对象。

在810处，将一种或多种规则应用至鉴别的对象。

在812处，生成图像。

图9是根据本发明的一个示例性实施例示出组合的数据和可任选的治疗器件的示意性显示900。在本发明的一个示例性实施例中，例如使用导管910，在治疗期期间应用以上规则。

参考物902指示在x-射线图像中鉴别的血管树中的大血管。参考物904是显示的潜在癌性对象，因为它满足参考图8描述的规则(大的并且还靠近大血管)。参考物906还可以是癌性的，但是可任选地未示出(或指示为被忽略)，因为它靠近太小的血管908并且不靠近足够大的血管902。导管910可任选地包含位置传感器并且在图9中所示的图像上被引导。在本发明的一个示例性实施例中，在规则应用后，以下数据被传送至定位系统：导管可以通过其行进的血管的定位；待治疗的肿瘤的定位和大小；和/或治疗参数和/或预期的结果；这些数据可以投影至2D空间。

示例性可替代的基准标记物

图10A-10C是根据本发明的一些示例性实施例的示例性基准标记物的示图。在一些实现方式中，不透射线区段和放射性区段的几何中心被制成在2D或3D中重合(可任选地当以一种与重心类似的方式加权用于不透性或活性的量时)。

在本发明的一个示例性实施例中，标记物不具有放射性材料和不透射线材料的重叠区段，或在x-射线成像的方向上的重叠是放射性材料的横截面积(在这个方向上)的小于50％、30％、20％或中间百分比。这可以降低标记物的不透射线部分对放射性信号的阻断。

图10A示出环形基准标记物，其中放射性区段和不透射线区段共享一个中心。也可以使用环形之外的形状。在这个图中，标记物1000包括具有不透射线区段1004的环1002和中心孔1006。在一些实施例中，环1002是中空的并且可以经由开口(未示出，例如，在1004处)向该环中注入放射性材料(如果是流体的话)或向其中插入(如果是固体或封装的话)。在替代实施例中，环1002是不透射线的并且区段1004(可任选地是可去除的)是放射性部分。可任选地，使用连接器或使用粘附层将区段1004附着至环1002，例如，如以上参考图4所描述的。

图10B示出根据本发明的一个示例性实施例的适用于插入体内的标记物1020。在以横截面示出时，标记物1020的形状可以是椭圆形。可任选地，标记物1020包括弯曲的金属或聚合物部分，例如用于锚定的螺旋或螺钉。

在所示的实例中，聚合物主体1022包括一种或多种，可任选地两种不透射线区段1028，这些不透射线区段具有与放射性部分的凹陷1026的重心重合的重心。

图10C示出平坦标记物1040的侧截面视图，该平坦标记物包括在基座1042上的多个突起1044(可任选地至少部分是不透射线的)，并且这些突起被适配为在其间的区域1046中接收放射性区段。可任选地，突起1044是不透射线的。应当注意的是，只有当从上部观察但不是从侧面观察时，不透射线区段和放射性区段的活性中心可任选地相重合。

图11A-11C是根据本发明的一些示例性实施例的示例性可去除放射性标签的示图，确切地指示不对称性的一些可能性。在本发明的一些示例性实施例中，系统300的提取器320和/或其他图像处理部分中的软件被编程为自动识别不对称性并且校正它和/或包括用于接收标记物的鉴别和/或其特性的输入，所以可以使用和/或校正不对称性。

在一些实施例中，不对称性是在“天然地”指示的不透射线中心与“天然的”指示的放射性中心之间。例如，在两个不透射线区段(或其虚拟线)相交的点可以不同于放射性区段的辐射中心或者不同于指示的放射性区段的中心(例如旋转中心)。

图11A示出了十字形(或具有臂的其他形状)标签1100，该标签具有良好限定的中心和在所述中心处的放射性标记物1102。可任选地，标签1100具有不同长度的臂(例如，相差超过1:1.5或1:2)，例如，以帮助从x-射线图像确定取向。

图11B示出了标记物1120中的不同类型的不对称性，其中环1124是不透射线的，但放射区段1122不是对称排列的。可任选地，例如使用区段1122的不同的大小和/或形状和/或不透性，可以在x-射线图像中鉴别该区段的定位。如在其他实施例中，放射性和不透射线性的功能可以转换。另外，应注意的是，一些放射性区段本身是不透射线的。

图11C示出可任选地可植入的标记物1140的横截面视图，该标记物包括可以是不透射线的主体1142或者可以附着至不透射线的标记物。体积1144被建立为经由任选的通道1146接收放射性流体，该通道可任选地为例如包括硅阀或橡胶塞的自密封性通道。在使用中，通过将针至少部分地插入通道1146中并且经由该针注入流体而将放射性流体注入体积1144中。可任选地，当放射性成像完成时，将针插入通道1146和/或体积1144中，并且将流体吸出。可任选地，标记物本体1142是弹性的并且当体积1144被排空时可以压缩。

这种用于注入流体的机制可以使用其他标记物，例如标记物1120可以具有在其中沿着其圆周的全部或部分形成的通道用于接收放射性流体。

在本发明的一些实施例中，体积1144相对于标记物1142和/或其不透射线区段的形状并非被对称地间隔开。

在本发明的一些实施例中，不透射线的标记物被标记为指示它们相对于其放射性区段的不对称性。可任选地，系统300中的软件读取和/或以其他方式鉴别此类标记，从而例如使用基于这些标记的空间偏移来正确地比对NM坐标和x-射线坐标。

在本发明的一些实施例中，例如如果标记物处于弧形形式和/或不均匀地沿着圆圈的圆周排列，则需要高分辨率NM成像，低分辨率成像可以指示不在弧形的旋转中心处的点源。高分辨率成像可以鉴别弧形/圆圈的形状，并且因此鉴别其正确的中心。类似地，对于其他几何形状可以需要高分辨率成像和/或适合的软件，其中该形状的几何中心或指示的中心(星形物的中心)不重合放射性的中心(平均)位置。

在本发明的一些实施例中，标记物的放射性区段使用多重能量(例如，可能在不同的区段处，每一个具有不同的发射能量)和/或在一个区段中的能量的混合物和/或不同于通常或针对特定治疗而在体内使用的那些的能量。不同能量的这种用途可以有助于将放射性标记物与来自身体的发射相区分。可任选地或可替代地，该标记物的形状(例如，和/或锐利的几何边界)用于这种区分。

期望的是，从本申请到期的专利寿命期间，会开发出许多相关标记物，并且在此使用的术语标记物的范围旨在包括所有这类演绎的新技术。

如在此所使用，术语“约”是指±10％。

术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包含(includes)”、“包含(including)”、“具有(having)”和它们的动词变化意指“包括但不限于”。

术语“由......组成”意指“包括并且局限于”。

术语“主要由......组成”意指组合物、方法或结构可包括另外的成分、步骤和/或部分，但条件是这些另外的成分、步骤和/或部分不实质性地改变所要求保护的组合物、方法或结构的基本特征和新颖特征。

除非上下文另外清楚地指示，否则如在此所使用的单数形式“一个/种(a/an)”和“该”包括复数个指示物。例如，术语“一种化合物”或“至少一种化合物”可以包括多种化合物，包括其混合物。

贯穿本申请，本发明的不同实施例可以呈现为一个范围格式。应当理解，在范围格式内的描述仅为了方便和简明，并且不应当解释为是对本发明的范围的硬性限制。因此，一个范围的描述应当被认为是具有确切披露的所有可能的子范围以及该范围内的单独数值。例如，一个范围如从1至6的描述应当被认为是具有确切披露的子范围，如从1至3、从1至4、从1至5、从2至4、从2至6、从3至6等，以及该范围内的单独数字，例如1、2、3、4、5和6。无论范围的宽度为多少，此均适用。

每当在此指示数值范围时，意味着包括所指示范围内的任何引用数字(分数或整数)。短语第一指示数字与第二指示数字“之间的变动范围/范围”以及第一指示数字“至”第二指示数字的“变动范围/范围”在此可互换使用，并且意指包括该第一指示数字和第二指示数字以及在此之间的所有分数和整数。

如在此所使用，术语“方法”是指用于完成给定任务的方式、手段、技术以及程序，包括但不限于化学、药理学、生物学、生物化学以及医学领域的从业者已知的或容易由已知方式、手段、技术以及程序来开发的那些方式、手段、技术以及程序。

如在此所使用，术语“治疗”包括消除、基本上抑制、减缓或逆转病状的进展、基本上改善病状的临床症状或美学症状或基本上防止病状的临床症状或美学症状出现。

应理解，出于清楚的目的描述于分开实施例的背景下的本发明的某些特征还可以按组合形式提供于单个实施例中。相反地，为简便起见，在单个实施例的背景下描述的本发明的不同特征也可以单独地或以任何适合的子组合或在适当情况下提供于本发明的任何其他描述实施例中。在不同实施例的背景下描述的某些特征不认为是那些实施例的必需特征，除非实施例在没有那些要素的情况下是无效的。

尽管已结合本发明的特定实施例描述了本发明，但显而易见，本领域的技术人员应该清楚许多替代方案、修改以及变化。因此，意图涵盖落入所附权利要求书的精神和广泛范围内的所有此类替代方案、修改以及变化。

本说明书中所提及的所有公开、专利以及专利申请在此通过全文引用结合到本说明书中，达到如同每一个单独的公开、专利或专利申请被专门地并且单独地指示通过引用结合在此的相同的程度。此外，本申请中对任何参考文件的引用或识别不应理解为承认该参考文件是作为本发明的现有技术可获得的。在使用章节标题的意义上，它们不应被解释为必要地限制。

Claims (12)

1.一种基准标记物，包括：

中空的主体，所述中空的主体包括：

(a)不透射线区段；以及

(b)放射性标记区段，该放射性标记区段包括用于可去除的放射性标记物部分的安装物；

其中，所述放射性标记区段具有以至少两个维度与所述不透射线区段的不透中心共同定位的辐射中心活性；以及

其中，所述不透射线区段和所述放射性标记区段限定环形形状并围绕所述环形形状的中空部分，或

其中，所述不透射线区段和所述放射性标记区段限定环形之外的其他形状，所述其他形状具有中空部分并且所述不透射线区段和所述放射性标记区段围绕所述中空部分。

2.根据权利要求1所述的基准标记物，其中所述安装物包括用于放射性流体的容器。

3.根据权利要求1所述的基准标记物，其中所述安装物包括用于放射性插入物的容器。

4.根据权利要求1所述的基准标记物，其中所述安装物包括基于过盈的配合。

5.根据权利要求1所述的基准标记物，包括具有适用于长期粘附至人类皮肤的粘附剂的粘附层。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的基准标记物，包括安装在所述安装物中的放射性标记物部分。

7.根据权利要求6所述的基准标记物，其中所述放射性标记物部分的能量特征包括多个相异的能量带。

8.根据权利要求7所述的基准标记物，其中所述能量带的至少一个与临床使用中的生物相容性示踪剂的能量特征的能量带不同。

9.根据权利要求6所述的基准标记物，其中所述放射性标记物部分是由非生物相容性放射性材料形成。

10.用于图像显示的装置，包括：

(a)存储器，该存储器在其上已经存储核医学数据和在所述核医学数据中的至少一个解剖学定位的位置；

(b)用于x-射线图像的输入端；

(c)位置提取器，该位置提取器从通过所述输入端接收的图像提取根据权利要求1所述的基准标记物的位置；以及

(d)叠加电路，该叠加电路将所提取的位置与所述解剖学定位配准并且将所述核医学数据的指示叠加在通过所述输入端接收的所述图像上。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述位置提取器还提取至少一种工具的位置，并且所述叠加电路将所述工具的位置叠加在所述图像上。

12.根据权利要求10或权利要求11所述的装置，其中所述位置提取器包括识别该图像上的基准标记物的识别器。

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