成像裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種成像裝置(1)。第一和第二圖像提供單元(2、9)提供第一圖像和第二圖像，所述第一圖像示出對象中包括要被切除的切除部分的區(qū)域，所述第二圖像示出在已執(zhí)行切除程序之后所述對象的所述區(qū)域，或示出已被切除的被切除部分。最小裕量確定單元(13)基于所述第一圖像和第二圖像確定最小裕量區(qū)域，所述最小裕量區(qū)域?yàn)檫@樣的區(qū)域，在所述區(qū)域中所述切除部分與所述被切除部分之間的裕量最小。所述最小裕量區(qū)域?yàn)樽羁赡馨鰧ο笾袘?yīng)已被切除的部分(如癌性部分)的區(qū)域。通過考慮該區(qū)域，任選地對所述被切除部分或?qū)κＳ鄬ο蟮暮罄m(xù)調(diào)查可以更加集中，由此允許較快的相應(yīng)評估程序。
【專利說明】成像裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及成像裝置、成像方法和成像計(jì)算機(jī)程序。本發(fā)明還涉及用于執(zhí)行切除 程序的切除裝置、切除方法和切除計(jì)算機(jī)程序。

【背景技術(shù)】
[0002] W0 2011/094659 A2公開了一種用于對離體組織樣品的裕量估計(jì)成像系統(tǒng)。所述 成像系統(tǒng)包括由成像控制單元控制的成像掃描器，以及用于夾持所述離體組織樣品的離體 樣品架。所述樣品架被調(diào)整尺寸為使得所述離體組織樣品的切離腫塊邊沿被壓抵所述樣品 架的表面，使得所述邊沿形狀改變?yōu)轭A(yù)定的幾何學(xué)。所述成像掃描器被相對于所述樣品架 定位為，使得所述成像掃描器采集不是全部所述組織的圖像，而是具有所述預(yù)定幾何學(xué)的 所述邊沿的圖像，并且所述邊沿在延伸到所述組織的外圍裕量中的敏感區(qū)域中。這種對離 體組織樣品的裕量的評估需要幾個(gè)耗時(shí)的步驟，使得整體評估程序花費(fèi)相對長的時(shí)間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 可以將本發(fā)明的目標(biāo)視為，提供一種允許更快地評估對象的成像裝置、成像方法 和成像計(jì)算機(jī)程序。本發(fā)明另外的目標(biāo)是提供一種用于根據(jù)評估結(jié)果執(zhí)行切除程序的切除 裝置、切除方法和切除計(jì)算機(jī)程序。
[0004] 在本發(fā)明的第一個(gè)方面中，提供一種成像裝置，其中，所述成像裝置包括：
[0005] -第一圖像提供單元，其用于提供第一圖像，所述第一圖像示出對象的區(qū)域，所述 對象的區(qū)域包括要通過第一切除程序切除的切除部分，
[0006] -第二圖像提供單元，其用于提供第二圖像，所述第二圖像示出在已執(zhí)行所述第一 切除程序之后所述對象的所述區(qū)域，或示出所述對象的已被切除的被切除部分，
[0007] -配準(zhǔn)單元，其用于將所述第一圖像與所述第二圖像相對于彼此配準(zhǔn)，以及
[0008] -最小裕量確定單元，其用于基于經(jīng)配準(zhǔn)的第一圖像和第二圖像，確定最小裕量區(qū) 域，所述最小裕量區(qū)域?yàn)檫@樣的區(qū)域，在所述區(qū)域中所述切除部分與所述被切除部分之間 的裕量最小。
[0009] 由于所述第一圖像示出包括要被切除的切除部分的對象的區(qū)域，由于所述第二圖 像示出已執(zhí)行所述第一切除程序之后所述對象的所述區(qū)域，或示出已被切除的被切除部 分，由于所述第一圖像與所述第二圖像被相對于彼此配準(zhǔn)，以及由于基于經(jīng)配準(zhǔn)的第一圖 像和第二圖像，最小裕量區(qū)域被確定為這樣的區(qū)域，在所述區(qū)域中所述切除部分與所述被 切除部分之間的裕量最小，因此，可以通過僅配準(zhǔn)兩個(gè)圖像并對這些配準(zhǔn)的圖像應(yīng)用相對 簡單的圖像分析，來相對快速地確定最小裕量區(qū)域--其可能疑似包含應(yīng)該已被切除的所 述對象的部分。
[0010] 而且，由于已基于經(jīng)配準(zhǔn)的第一圖像和第二圖像確定了所述最小裕量區(qū)域，因而 所述最小裕量區(qū)域相對于所述對象的位置（所述被切除部分已從所述位置被切除）是已知 的，即，盡管所述被切除部分已從所述對象分離，但所述被切除部分與所述對象之間的空間 關(guān)系仍是已知的。
[0011] 此外，由于所述切除部分（其可能是分割的腫瘤）被示于所述第一圖像中，因而所 述第二圖像不需要示出所述切除部分。具體地，所述第二圖像只需要示出所述被切除部分 的外邊緣，或在已執(zhí)行所述第一切除程序之后存在的切除開口的邊緣。因此，所述第二圖像 提供單元可以提供較低質(zhì)量的圖像，而不降低評估所述對象的質(zhì)量。
[0012] 所述對象優(yōu)選為生物組織，并且所述切除部分優(yōu)選為所述組織的癌性部分。所述 被切除部分為所述組織中實(shí)際已被切除的部分，并且由于所述切除部分周圍的安全裕量， 而被認(rèn)為大于所述切除部分。所述最小裕量區(qū)域因此可以指示在其中可能存在癌性組織的 疑似區(qū)域。
[0013] 所述第一圖像提供單元優(yōu)選地適于提供二維或三維圖像，在所述圖像中所述切除 部分被分割。所述第二圖像提供單元優(yōu)選地適于提供在已執(zhí)行所述第一切除程序之后所述 對象的二維或三維圖像，或者示出已被切除的被切除部分。例如，所述第一圖像和/或所述 第二圖像可以為計(jì)算機(jī)斷層攝影圖像、磁共振圖像、核圖像（例如正電子發(fā)射斷層攝影圖 像或單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層攝影圖像）、超聲圖像或通過另一種成像模態(tài)生成的圖像。在一 個(gè)實(shí)施例中，所述第一圖像為三維計(jì)算機(jī)斷層攝影圖像，并且所述第二圖像為三維超聲圖 像。
[0014] 所述第一切除程序例如可以為開放手術(shù)程序或微創(chuàng)手術(shù)程序。
[0015] 所述配準(zhǔn)優(yōu)選地得到組合圖像，其例如示出所述被切除部分和所述切除部分，其 中，所述最小裕量確定單元適于基于所述組合圖像確定所述最小裕量。
[0016] 所述配準(zhǔn)單元可以適于執(zhí)行形變配準(zhǔn)。具體地，所述第一圖像提供單元可以適于 提供三維第一圖像，所述第二圖像提供單元可以適于提供三維第二圖像，并且所述配準(zhǔn)單 元可以適于考慮到所述第一圖像與所述第二圖像的對應(yīng)要素的體積相同，而執(zhí)行所述形變 配準(zhǔn)。例如，在實(shí)施例中，所述第一圖像示出要被切除的腫瘤，其中，所述腫瘤區(qū)域限定所述 切除部分，所述第二圖像可以示出包括所述腫瘤區(qū)域的所述被切除部分。可以然后在所述 第一圖像和第二圖像中的所述腫瘤區(qū)域具有相同體積的假設(shè)下，執(zhí)行所述形變配準(zhǔn)?；蛘撸?在兩個(gè)圖像中均可檢測的標(biāo)志可以限定所述第一圖像和第二圖像中對應(yīng)的三維區(qū)，其中， 可以在所述對應(yīng)的三維區(qū)具有相同體積的假設(shè)下，執(zhí)行所述形變配準(zhǔn)。所述標(biāo)志可以為自 然標(biāo)志或者它們可以為人工標(biāo)志，所述人工標(biāo)志可以在執(zhí)行所述第一切除程序之前，被附 接到將要被切除的所述部分。這允許提供高質(zhì)量配準(zhǔn)，即使所述對象（所述被切除部分已 從其被切除）和所述被切除部分變形。
[0017] 優(yōu)選的是，所述第一圖像提供單元適于將所述第一圖像提供為使得所述切除部分 的外邊緣是可檢測的，所述第二圖像提供單元適于將所述第二圖像提供為使得所述被切除 部分的外邊緣是可檢測的，并且所述最小裕量確定單元適于通過確定所述切除部分的所述 外邊緣與所述被切除部分的外邊緣之間的所述裕量，以及通過將所確定的裕量最小的所述 區(qū)域確定為最小裕量區(qū)域，來確定所述最小裕量區(qū)域。這允許以相對低的計(jì)算工作量確定 所述最小裕量區(qū)域，由此進(jìn)一步提高估計(jì)所述對象的速度。
[0018] 所述成像裝置優(yōu)選地包括顯示單元，用于顯示所確定的最小裕量區(qū)域。具體地，所 述顯示單元適于在所述第一圖像和第二圖像中的至少一個(gè)中示出所述最小裕量區(qū)域。例 如，可以示出指向在所述最小裕量區(qū)域上的箭頭?？蛇x地或額外地，可以使用用于突出所述 最小裕量區(qū)域的顏色編碼或另一種技術(shù)。這允許相對于（所述被切除部分已從其被切除 的）所述對象，和/或相對于所述被切除部分，指示所述最小裕量區(qū)域。因此可以準(zhǔn)確且容 易地在被切除的對象和/或（已從所述對象分離的）所述被切除部分中，識別所述最小裕 量區(qū)域的位置，所述最小裕量區(qū)域優(yōu)選為疑似包含癌性組織的區(qū)域。
[0019] 在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述成像裝置還包括對象類型確定設(shè)備，用于探查由所述最 小裕量區(qū)域和相鄰區(qū)域中的至少一個(gè)所限定的所述對象的部分，其中，所述相鄰區(qū)域在已 執(zhí)行所述第一切除程序之前毗鄰所述最小裕量區(qū)域，其中，所述對象類型確定設(shè)備適于確 定所探查的部分中的所述對象的類型。尤其地，所述對象為生物組織，其中，所述對象類型 確定設(shè)備適于確定所探查的部分中的所述生物組織是否為癌性的。由于所述最小裕量區(qū)域 為很可能包含癌性組織的區(qū)域，因此不需要調(diào)查例如整個(gè)被切除部分，而是可以將所述調(diào) 查限制到所述最小裕量區(qū)域，由此減少用于確定所述生物組織是否為癌性所需要的確定工 作量。而且，由于所述最小裕量區(qū)域的位置相對于（所述被切除部分已從其分離的）所述 對象，以及相對于所述被切除部分，是已知的，因此準(zhǔn)確地知曉所述癌性區(qū)域的位置并且可 以被示于所述顯示單元上。
[0020] 所述對象類型確定設(shè)備可以適于探查所述被切除部分，例如被切除樣本，即探查 所述樣本中的所述最小裕量區(qū)域，或者其可以適于探查人體內(nèi)的組織，所述組織毗鄰所述 被切除樣本并且因此可能是疑似的。如果已確定所探查的部分包括癌性組織，則顯示單元 優(yōu)選地突出所探查的部分。具體地，所述顯示單元可以適于例如通過用某種顏色示出所述 癌性區(qū)，來突出所述癌性探查的部分。
[0021] 所述對象類型確定設(shè)備優(yōu)選地適于光學(xué)探查所述對象的所述部分。在優(yōu)選的實(shí)施 例中，所述對象類型確定設(shè)備和所述第二圖像提供單元被集成而形成集成單元，使得所述 集成單元適于提供所述第二圖像，并適于探查由所述最小裕量區(qū)域和所述相鄰區(qū)域中的至 少一個(gè)所限定的所述對象的部分。這允許無需單獨(dú)的第二圖像提供單元（例如單獨(dú)的超聲 成像單元），而確定所述最小裕量區(qū)域。
[0022] 所述最小裕量區(qū)域確定單元可以還適于提供裕量閾值，并確定另外的區(qū)域，在所 述另外的區(qū)域中，所述切除部分與所述被切除部分之間的所述裕量小于所提供的裕量閾 值?？梢匀Q于所述切除部分的種類，尤其是組織類型，來提供所述裕量閾值。例如，如果 所述切除部分為乳腺腫瘤，則所提供的裕量閾值可以為約2mm。如果所述切除部分為肺腫 瘤，則所述裕量閾值可以等于所述肺腫瘤的大小，即針對具有為lcm直徑的肺腫瘤，所述裕 量閾值優(yōu)選為約lcm。這些另外的區(qū)域也可以被示于顯示單元上，并且可以通過對象類型確 定設(shè)備探查它們。具體地，可以確定這些另外的區(qū)域是否包含癌性組織，以及如果它們包含 癌性組織，則這些另外的區(qū)域也可以被突出在所述顯示單元上。
[0023] 在本發(fā)明的另外一方面中，提供一種用于執(zhí)行切除程序的切除裝置，其中，所述切 除裝置包括：
[0024] -如權(quán)利要求1所述的成像裝置，
[0025] -對象類型確定設(shè)備，其用于探查所述對象中由所述最小裕量區(qū)域和相鄰區(qū)域中 的至少一個(gè)所限定的部分，其中，所述相鄰區(qū)域在已執(zhí)行所述第一切除程序之前毗鄰所述 最小裕量區(qū)域，其中，所述對象類型確定設(shè)備適于確定在所述探查的部分中的所述對象的 類型，以及
[0026] -切除設(shè)備，其用于根據(jù)在所探查的部分中所確定的所述對象的類型，在第二切除 程序中切除所述相鄰區(qū)域。
[0027] 進(jìn)一步優(yōu)選地，所述對象為生物組織，其中，所述對象類型確定單元適于確定在所 探查的部分中的所述生物組織是否為癌性的，其中，所述切除設(shè)備適于如果已確定所探查 的部分包括癌性組織，則切除所述相鄰區(qū)域。以此方式，可以確保癌性組織被完全切除。
[0028] 也優(yōu)選的是，所述對象確定單元和所述切除設(shè)備被集成為集成設(shè)備，使得所述集 成設(shè)備適于探查由所述相鄰區(qū)域限定的所述對象的部分，并且如果已確定所探查的部分包 括癌性組織，則切除所述相鄰區(qū)域。而且，在實(shí)施例中，所述第二圖像提供單元也可以被集 成到所述切除設(shè)備中。
[0029] 在本發(fā)明的另外一方面中，提供一種成像方法，其中，所述成像方法包括：
[0030] -由第一圖像提供單元提供第一圖像，所述第一圖像示出對象的區(qū)域，所述對象的 區(qū)域包括要通過第一切除程序被切除的切除部分，
[0031] -由第二圖像提供單元提供第二圖像，所述第二圖像示出在已執(zhí)行所述第一切除 程序之后所述對象的所述區(qū)域，或示出所述對象中已被切除的被切除部分，
[0032] -由配準(zhǔn)單元將所述第一圖像與所述第二圖像相對于彼此配準(zhǔn)，并且
[0033]-由最小裕量確定單元基于經(jīng)配準(zhǔn)的第一圖像和第二圖像確定最小裕量區(qū)域，所 述最小裕量區(qū)域?yàn)檫@樣的區(qū)域，在所述區(qū)域中所述切除部分與所述被切除部分之間的裕量 最小。
[0034] 在本發(fā)明的另外一方面中，提供一種用于執(zhí)行切除程序的切除方法，其中，所述切 除方法包括：
[0035] -如權(quán)利要求12所述地成像，
[0036] -由對象類型確定設(shè)備探查所述對象中由所述最小裕量區(qū)域和相鄰區(qū)域中的至少 一個(gè)所限定的部分，其中，所述相鄰區(qū)域在已執(zhí)行所述第一切除程序之前毗鄰所述最小裕 量區(qū)域，其中，所述對象類型確定設(shè)備確定在所探查的部分中的所述對象的所述類型，并且
[0037] -由切除設(shè)備根據(jù)在所探查的部分中所確定的所述對象的類型，在第二切除程序 中切除所述相鄰區(qū)域。
[0038] 在本發(fā)明的另外一方面中，提供一種成像計(jì)算機(jī)程序，其中，所述成像計(jì)算機(jī)程序 包括程序代碼模塊，當(dāng)所述成像計(jì)算機(jī)程序在控制如權(quán)利要求1所述的成像裝置的計(jì)算機(jī) 上運(yùn)行時(shí)，所述程序代碼模塊用于令所述成像裝置執(zhí)行如權(quán)利要求12所述的成像方法的 步驟。
[0039] 在本發(fā)明的另外一方面中，提供一種用于執(zhí)行切除程序的切除計(jì)算機(jī)程序，其中， 所述切除計(jì)算機(jī)程序包括程序代碼模塊，當(dāng)所述切除計(jì)算機(jī)程序在控制如權(quán)利要求9所述 的切除裝置的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，所述程序代碼模塊用于令所述切除裝置執(zhí)行如權(quán)利要求13 所述的切除方法的步驟。
[0040] 應(yīng)理解，如權(quán)利要求1的所述成像裝置、如權(quán)利要求9的所述切除裝置、如權(quán)利要 求12的所述成像方法、如權(quán)利要求13的所述切除方法、如權(quán)利要求14的所述成像計(jì)算機(jī) 程序以及如權(quán)利要求15的所述切除計(jì)算機(jī)程序具有相似和/或相同的優(yōu)選實(shí)施例，尤其如 在從屬權(quán)利要求中所限定的。
[0041] 應(yīng)理解，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例也可以為從屬權(quán)利要求與各自的獨(dú)立權(quán)利要求的任 意組合。
[0042] 根據(jù)后文描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些以及其他方面將變得顯而易見，并且本發(fā) 明的這些以及其他方面將參考所述實(shí)施例得以闡明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0043] 在附圖中：
[0044] 圖1示意性且示范性地示出了成像裝置的實(shí)施例，
[0045] 圖2示意性且示范性地示出了第一圖像，所述第一圖像示出對象中包括要被切除 的切除部分的區(qū)域，
[0046] 圖3示意性且示范性地示出了第二圖像，所述第二圖像示出已被切除的被切除部 分，
[0047] 圖4示意性且示范性地示出了組合圖像，所述組合圖像示出被覆蓋在所述第一圖 像上的所述被切除部分的外邊界，
[0048] 圖5示意性且示范性地示出了所述第二圖像，其中，由箭頭指示疑似區(qū)域，
[0049] 圖6示意性且示范性地示出了對象類型確定設(shè)備的探頭，
[0050] 圖7示意性且示范性地示出了所述探頭的尖端，
[0051] 圖8示意性且示范性地示出了用于切除對象的切除裝置，
[0052] 圖9示意性且示范性地示出了第二圖像，所述第二圖像示出在已執(zhí)行第一切除程 序之后，在所述第一圖像中示出的所述對象的所述區(qū)域，
[0053] 圖10示意性且示范性地示出了被覆蓋在所述第一圖像上的在所述第二圖像中示 出的切除開口，
[0054] 圖11示意性且示范性地示出用于在覆蓋有切除開口的所述第一圖像中指示最小 裕量區(qū)域的箭頭，以及
[0055] 圖12示出了示范性地圖示用于切除對象的切除方法的實(shí)施例的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0056] 圖1示意性且示范性地示出了成像裝置1，其包括：第一圖像提供單元2,其用于提 供第一圖像，所述第一圖像示出對象的區(qū)域，所述對象的區(qū)域包括要通過第一切除程序被 切除的切除部分。第一圖像提供單元2在該實(shí)施例中為儲存單元，所述第一圖像被儲存于 所述儲存單元中，并且可以從所述儲存單元檢索所述第一圖像用于提供它。在另一實(shí)施例 中，所述第一圖像提供單元也可以為接收單元，用于經(jīng)由無線或有線數(shù)據(jù)連接接收所述第 一圖像，以及用于提供所接收的第一圖像。而且，在另外的實(shí)施例中，所述第一圖像提供單 元可以為成像系統(tǒng)，用于生成所述第一圖像，以及用于提供所生成的第一圖像。所述第一圖 像優(yōu)選為介入前圖像，其是在執(zhí)行第一切除程序之前已采集的。所述第一圖像可以為二維 圖像或三維圖像，所述二維圖像或三維圖像示出包括要通過所述第一切除程序被切除的切 除部分的所述對象的所述區(qū)域。所述第一圖像例如為計(jì)算機(jī)斷層攝影圖像、磁共振圖像、核 圖像（例如正電子發(fā)射斷層攝影圖像或單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層攝影圖像）、超聲圖像或另 一種成像模態(tài)的圖像。在該實(shí)施例中，所述第一圖像為三維計(jì)算機(jī)斷層攝影圖像，其被示意 性且示范性地示于圖2中。
[0057] 在該實(shí)施例中，所述對象為人，尤其是所述人的生物組織，并且要被切除的所述切 除部分為所述組織的癌性部分。圖2示出第一圖像3,其為包含所述生物組織的區(qū)域4的術(shù) 前或介入前圖像，區(qū)域4包括要被切除的腫瘤5,其中腫瘤5為所述切除部分。所述第一圖 像示出不需要被切除的另外的要素6、7、8。第一圖像3被提供為使得切除部分5的外邊緣 在所述第一圖像中是可通過例如已知的分割技術(shù)檢測的，所述分割技術(shù)例如可以基于所述 第一圖像的強(qiáng)度值、所述腫瘤的預(yù)期形狀，等等。
[0058] 成像裝置1還包括第二圖像提供9,用于提供示出所述對象的被切除部分11的第 二圖像，被切除部分11已通過執(zhí)行所述切除程序被切除。在該實(shí)施例中，被切除部分11 為所述人的生物樣品或樣本，其已通過第一切除程序被從所述人切除，并且其定位于臺30 上。已執(zhí)行所述第一切除程序，具有在所述切除部分周圍（即所述腫瘤周圍）的安全裕量， 使得被切除部分11 (即被切除的生物樣品）應(yīng)該大于切除部分5,即應(yīng)該大于所述腫瘤。
[0059] 所述第二圖像提供單元也可以為儲存單元，所述第二圖像已被儲存于其中，并且 可以從其檢索所述第二圖像用于提供它，或者所述第二圖像提供單元可以為接收單元，用 于經(jīng)由無線或有線數(shù)據(jù)連接接收所述第二圖像，并用于提供所接收的第二圖像。然而，在該 實(shí)施例中，第二圖像提供單元9為圖像采集系統(tǒng)，用于采集被切除部分11的三維超聲圖像。 所述三維超聲圖像被這樣采集為使得被切除部分11的外邊緣是可檢測的。在其他實(shí)施例 中，所述第二圖像提供單元可以適于提供另一種類的圖像，其可以由另一種成像模態(tài)提供， 例如計(jì)算機(jī)斷層攝影成像系統(tǒng)、C型臂成像系統(tǒng)、磁共振成像系統(tǒng)、核成像系統(tǒng)，等等。在圖 3中示意性且示范性地圖示了所述第二圖像，其中，示出被切除部分11包括所述切除部分 5,即包括腫瘤區(qū)域5。應(yīng)注意，在圖3中，僅示出切除部分5,用于圖示切除部分5在被切除 部分11內(nèi)，但切除部分5不需要在所述第二圖像中為可檢測的。所述第二圖像只需要提供 被切除部分11的所述外邊緣。
[0060] 成像裝置1還包括配準(zhǔn)單元12,用于將第一圖像3與第二圖像10相對于彼此配 準(zhǔn)。在該實(shí)施例中，配準(zhǔn)單元12適于考慮第一圖像3與第二圖像10中的對應(yīng)要素的體積 保持不變（即所述對應(yīng)要素的形狀可以改變，但它們的體積含量保持不變），而執(zhí)行形變配 準(zhǔn)。具體地，配準(zhǔn)單元12可以適于檢測兩個(gè)圖像中對應(yīng)的標(biāo)志，用于限定所述第一圖像和 第二圖像中對應(yīng)的單位區(qū)，其中，所述形變配準(zhǔn)可以在所述對應(yīng)的三維區(qū)具有相同體積的 假設(shè)下得以執(zhí)行。所述標(biāo)志可以為自然標(biāo)志或者它們可以為人工標(biāo)志，所述人工標(biāo)志可以 在執(zhí)行所述第一切除程序之前，被附接到將被切除的所述部分。
[0061] 配準(zhǔn)單兀12可以適于使用L. Xiong等人的文章 "Deformable structure registration of bladder through surface mapping，'，Medical Physics,第 33 卷，第 6 期，第1848至1856頁（2006年）中公開的配準(zhǔn)算法，在此通過引用將其并入。然而，所述 配準(zhǔn)單元也可以適于執(zhí)行其他已知的形變配準(zhǔn)方法。
[0062] 在已執(zhí)行所述配準(zhǔn)程序之后，被切除部分11的所述外邊緣相對于在第一圖像3中 示出的切除部分5的位置是已知的?？梢栽趫D4中示意性且示范性示出的組合圖像中，圖 示所述配準(zhǔn)結(jié)果。組合圖像31示出所述第一圖像內(nèi)的被切除部分11的外邊緣32,所述第 一圖像示出--尤其是--切除部分5。
[0063] 成像裝置1還包括最小裕量確定單元13,用于基于經(jīng)配準(zhǔn)的第一圖像3和第二圖 像10,確定最小裕量區(qū)域，所述最小裕量區(qū)域?yàn)檫@樣的區(qū)域，在所述區(qū)域中切除部分5與被 切除部分11之間的裕量最小。具體地，最小裕量確定單元13可以適于確定切除部分5的 外邊緣33與被切除部分11的外邊緣32之間的裕量，并將在其中所確定的裕量最小的所述 區(qū)域確定為所述最小裕量區(qū)域。為了確定所述裕量，最小裕量確定單元13可以適于分割被 切除部分11的所述外邊緣，如果該分割尚未被執(zhí)行的話。而且，最小裕量確定單元13可以 適于基于所述組合圖像確定所述裕量，所述組合圖像示出在示出切除部分5的所述第一圖 像內(nèi)的被切除部分11的外邊緣32。
[0064] 所述最小裕量區(qū)域可以為點(diǎn)、一維線、二維面積或三維體積。
[0065] 最小裕量區(qū)域確定單元13可以適于通過，例如確定連接各自裕量的內(nèi)邊緣上的 各自點(diǎn)與所述裕量的外邊緣上的最近點(diǎn)，或相反的最短連接線的集，來確定所述最小裕量 區(qū)域?？梢苑謩e針對所述內(nèi)邊緣上或所述外邊緣上的每個(gè)點(diǎn)，確定這些最短連接線。該最 短連接線的集中最小的一個(gè)可以限定所述最小裕量區(qū)域，其中，在該情況中，所述最小裕量 區(qū)域?yàn)橐痪S線。如果所述外邊緣和所述內(nèi)邊緣在接觸點(diǎn)彼此接觸，則所述最小裕量區(qū)域可 以為由所述接觸點(diǎn)限定的點(diǎn)。
[0066] 最小裕量區(qū)域確定單元13也可以適于例如通過閾值處理所述最短連接線，來確 定二維或三維最小裕量區(qū)域。例如，所述最小裕量區(qū)域可以被確定為使得其包括所述最小 最短連接線以及在所述最小最短連接線附近小于閾值的另外的最短連接線。該閾值可以預(yù) 先限定，或者其可以根據(jù)所述最短連接線的長度而被限定。例如，可以通過用所述最小最短 連接線乘以大于一的預(yù)定因數(shù)，限定所述閾值，其中，所述因數(shù)可以通過校準(zhǔn)測量結(jié)果預(yù)先 確定，使得其完全包括期望高概率癌性組織（如果存在的話）。
[0067] 最小裕量區(qū)域確定單元13也可以適于以另一種方式確定所述最小裕量區(qū)域。例 如，可以將所述裕量的所述內(nèi)邊緣或外邊緣細(xì)分成具有固定的預(yù)定義大小的一維或二維子 區(qū)域。針對這些子區(qū)域的每個(gè)，可以確定二維或三維確定區(qū)域，可以通過以下定義所述二維 或三維確定區(qū)域：i)分別在所述裕量的所述內(nèi)邊緣或外邊緣上的各自子區(qū)域，以及ii)分 別法向于所述裕量的所述內(nèi)邊緣和外邊緣的線或表面，并且將所述子區(qū)域的邊沿分別與所 述內(nèi)邊緣和外邊緣中的另一個(gè)相連接。因此，所述最小裕量區(qū)域確定單元可以適于確定二 維或三維確定區(qū)域的集，并將所述最小裕量區(qū)域確定為所述確定區(qū)域中最小的一個(gè)?？梢?通過校準(zhǔn)測量結(jié)果，來預(yù)定義所述子區(qū)域的所述預(yù)定義的固定大小，其中，所述子區(qū)域的所 述大小可以被確定為，使得得到的最小裕量區(qū)域已期望的高概率，包括例如癌性組織（如 果存在的話）。
[0068] 成像裝置1還包括顯示單元14,用于顯示所確定的最小裕量區(qū)域。例如，如在圖5 中所示，顯示單元14可以顯示圖像34,其示出被切除部分11和箭頭35,箭頭35指向到所 述最小裕量區(qū)域上，以指示所述最小裕量區(qū)域?？蛇x地或額外地，可以使用顏色編碼或另一 種技術(shù)，來在顯示單元14上突出所述最小裕量區(qū)域。
[0069] 應(yīng)注意，僅出于例示的目的，在這些圖中清楚可區(qū)分地示出切除部分5。一般地，不 能在圖3和圖4中示出的三維超聲圖像中檢測切除部分5的所述外邊緣。然而，由于在經(jīng) 配準(zhǔn)的三維計(jì)算機(jī)斷層攝影圖像（在該實(shí)施例中為所述第一圖像）中，切除部分5的所述 可檢測的外邊緣，因而可以確定所述最小裕量區(qū)域。
[0070] 所述成像裝置還包括對象類型確定設(shè)備15. .. 18,用于探查所述對象中由所述最 小裕量區(qū)域限定的部分，以及用于確定所探查的部分中的所述對象的類型。在該實(shí)施例中， 對象類型確定設(shè)備15... 18適于確定，所述生物組織在所探查的部分中是否為癌性的。顯 示單元14可以適于在對象類型確定設(shè)備15. .. 18已確定所述最小裕量區(qū)域?yàn)榘┬詴r(shí)，突出 所述最小裕量區(qū)域。例如，所述最小裕量區(qū)域可以被著色，例如如果已確定所述最小裕量 區(qū)域?yàn)榘┬缘?，則可以在顯示單元14上將其示為紅色。在該實(shí)施例中，對象類型確定設(shè)備 15. .. 18適于光學(xué)探查所述最小裕量區(qū)域。
[0071] 對象類型確定設(shè)備15. .. 18包括用于提供輻射的輻射提供單元16,所述經(jīng)由連接 元件40 (如線纜）將所述輻射引導(dǎo)至探頭15。優(yōu)選地，連接元件40和探頭15包括光纖，用 于將由輻射提供單元16生成的所述輻射引導(dǎo)至探頭15的尖端，所述輻射可以在所述尖端 處通過開口離開探頭15。來自所探查部分的輻射，即已通過例如反射、吸收和/或散射受 所探查部分影響的輻射，被探頭15的所述尖端處的開口收集，并經(jīng)由探頭15內(nèi)和連接元件 40內(nèi)的光纖被引導(dǎo)至輻射探測單元17。輻射探測單元17適于確定所收集的輻射的光譜， 并將所確定的光譜提供到組織類型確定單元18。組織類型確定單元18適于基于所探測的 光譜，確定所述探查部分內(nèi)的組織的類型。具體地，可以將所確定的光譜與不同類型組織的 已知光譜進(jìn)行比較，其中，可以基于該比較，確定所探查部分的組織的類型。在該實(shí)施例中， 組織類型確定單元18適于確定所探查部分是否包含癌性組織。探頭15與連接元件40、輻 射提供單元16、輻射探測單元17和組織類型確定單元18在該實(shí)施例中，形成所述對象類型 確定設(shè)備。
[0072] 圖6示意性且示范性地更詳細(xì)地示出了探頭15。探頭15包括優(yōu)選地由不銹鋼制 成的尖端41、可以在執(zhí)行所述探查程序時(shí)由用戶握持的握持部42,以及用于連接到連接元 件40的連接器43。握持部42可以為鋁質(zhì)握持器，其可以為乳白色。連接器43可以為超小 版 A (SMA)連接器罩（connector boot)。
[0073] 圖7更詳細(xì)地示出了探頭15的尖端41。尖端41包括幾個(gè)開口 44,用于允許來自 輻射提供單元16的輻射離開尖端41，以及用于允許已受被切除部分11影響的輻射被收集， 其中經(jīng)由光纖將所收集的輻射引導(dǎo)至輻射探測單元17。
[0074] 對象類型確定設(shè)備15. .. 18可以如在以下文章中所描述地被適配：Nachab6等 人在 Journal of Biomedical Optics，第 15 卷，第 37015-1 至 37015-10 頁（2010 年） 中的 "Estimation of lipid and water concentrations in scattering media with diffuse optical spectroscopy from900tol600nm" ；Rami Nachabe 等人在 Biomedical Optics Express，第 18 卷，第 1432 至 1442 頁（2010 年）中的"Estimation of biological chromophores using diffuse optical spectroscopy:benefit of extending the UV-VIS wavelength range to includel000tol600nm";以及R.Nachab6 等人在Biomedical Optics Express，第 2 卷，第 600 至 614 頁（2011 年）的"Effect of bile absorption coefficients on the estimation of liver tissue optical properties and related implications in discriminating healthy and tumorous samples"，在此通過引用將這些文章并入。具 體地，對象類型確定設(shè)備15. .. 18可以適于執(zhí)行漫反射測量，其中，輻射探測單元17例如 通過確定所收集的輻射的光譜，即所探測的光的光譜，來提供波長選擇性?？蛇x地或額外 地，輻射提供單元16,其為光源，也可以適于提供所述波長選擇性。在實(shí)施例中，光可以通 過至少一個(gè)光纖被耦合到探頭15的遠(yuǎn)端尖端41之外，其中，波長可以掃過例如從500至 1600nm，同時(shí)由至少一個(gè)探測光纖（即至少一個(gè)其他光纖）收集所述光，所述探測光纖將所 收集的光發(fā)送到輻射探測單元17的寬帶探測器?？蛇x地，可由輻射提供單元16經(jīng)由至少 一個(gè)源光纖提供寬帶光，同時(shí)由至少一個(gè)探測光纖收集的光被發(fā)送到輻射探測單元17的 波長選擇性探測器，例如光譜儀。有關(guān)漫反射測量的更多細(xì)節(jié)，請參見上文提及的文章。
[0075] 額外地或可選地，所述對象類型確定單元可以適于執(zhí)行熒光測量。在該情況中，所 述輻射提供單元適于經(jīng)由至少一個(gè)源光纖，來將激發(fā)光提供到所述探頭的所述尖端，同時(shí) 通過一個(gè)或多個(gè)探測光纖收集由所探查部分（尤其是由所探查的組織）生成的熒光，并將 其引導(dǎo)至所述輻射探測單元。所述輻射提供單元可以包括激光器如半導(dǎo)體激光器，發(fā)光二 極管，或過濾光源，如過濾汞燈。優(yōu)選地，被用于執(zhí)行所述熒光測量的所述光所具有的波長 小于要被探測的所述熒光的波長。所述探頭和/或所述輻射探測單元可以包括濾波器，用 于濾掉激發(fā)光，以避免所述激發(fā)光造成的所述輻射探測單元的可能的過載。同樣在所述熒 光測量的情況中，所述輻射探測單元可以為波長選擇性的，即可以包括，例如光譜儀，以將 多個(gè)熒光實(shí)體彼此區(qū)分。
[0076] 針對漫射光反射測量，所述源光纖的所述開口與所述探測器光纖的所述開口優(yōu)選 地具有大于所述光纖的直徑的距離。在熒光探測的情況中，該距離優(yōu)選地盡可能地小。
[0077] 如果所述對象類型確定設(shè)備適于組合熒光測量與漫反射測量，則所述輻射提供單 元可以適于提供用于測量熒光的激發(fā)光和用于執(zhí)行漫反射測量的漫反射光?？梢酝ㄟ^相 同的一個(gè)或幾個(gè)源光纖提供這兩種光，所述源光纖用于將所述光引導(dǎo)至所述探頭的遠(yuǎn)端尖 端。為了相繼地提供這兩種類型的光，所述輻射探測單元可以使用光纖開關(guān)、分束器、具有 聚焦光學(xué)器件的二色合束器，等等?？蛇x地，單獨(dú)的光纖可以被用于提供所述熒光激發(fā)光， 以及用于提供用于所述漫反射測量的光。
[0078] 所述組織類型確定單元可以適于基于如上文描述的漫反射光譜和/或熒光測量 結(jié)果，來確定所述最小裕量區(qū)域是否包括腫瘤組織或僅正常組織。具體地，所述組織類型確 定單元可以適于將所探測的輻射的特性與已知與正常組織或腫瘤組織有聯(lián)系的特性進(jìn)行 比較，并基于這些特性，確定所述最小裕量區(qū)域是否僅包含正常組織或腫瘤組織。在實(shí)施例 中，所述腫瘤類型確定單元首先通過將所探測的輻射的特性與已知對應(yīng)于某些生理參數(shù)的 特性進(jìn)行比較，基于所探測的輻射的特性，確定所述最小裕量區(qū)域中的所述組織的生理參 數(shù)，其中，然后所述組織類型確定單元基于a)正常組織與腫瘤組織，以及b)生理參數(shù)之間 的已知的關(guān)系，來確定所述組織類型。這允許確定所述疑似區(qū)，即所述最小裕量區(qū)域，是否 沒有腫瘤組織。在仍存在腫瘤的情況中，外科醫(yī)師可以決定進(jìn)一步擴(kuò)展所述人中的所述切 除區(qū)。
[0079] 探頭15在該實(shí)施例中為光學(xué)探頭，其可以適于接觸所述最小裕量區(qū)域的外側(cè)，同 時(shí)執(zhí)行所述探查程序。在另一實(shí)施例中，所述探頭可以例如，適于被引入到被切除部分11 中，用于確定所述組織類型，即所述光學(xué)探頭例如可以為針。
[0080] 盡管所述對象類型確定單元已在上文被描述為執(zhí)行漫反射和/或熒光測量，以提 取組織性質(zhì)，尤其用于確定所述組織是否為癌性，在其他實(shí)施例中，所述對象類型確定單元 也可以適于執(zhí)行其他的光學(xué)或非光學(xué)方法，來確定所述對象類型。例如，所述對象類型確 定單元可以適于通過采用多個(gè)光纖、差分路徑長度光譜學(xué)、拉曼光譜學(xué)等等，執(zhí)行漫射光學(xué) 層析成像。而且，熒光測量可以不僅基于所述組織的自發(fā)熒光執(zhí)行，熒光測量還可以在相 應(yīng)的對比劑已在要被探查的組織中集聚之后執(zhí)行。如果所述對象類型確定單元適于執(zhí)行熒 光測量（其尤其基于熒光對比劑），則所述對象類型確定單元也可以適于生成熒光圖像，其 可以被用作所述第二圖像。例如，所述輻射提供單元、所述探頭和所述輻射探測單元可以為 SurgOptix公司提供的熒光成像系統(tǒng)的對應(yīng)元件，其中，得到的熒光圖像可以被用作所述第 二圖像，并且可以被用于確定所述最小裕量區(qū)域是否包括腫瘤組織。在該情況中，所述對象 類型確定設(shè)備和所述第二圖像提供單元可以被視為被集成在單個(gè)集成單元中，使得所述集 成單元適于提供所述第二圖像（其在該范例中為熒光圖像），以及探查所述對象中由所述 最小裕量區(qū)域限定的所述部分。因此，在該情況中，不必須要求額外單獨(dú)的第二圖像提供單 元，如超聲成像單元。
[0081] 圖8示意性且示范性地示出了用于執(zhí)行切除程序的切除裝置的實(shí)施例。切除裝置 24包括成像裝置50和切除設(shè)備19、22,切除設(shè)備19、22用于切除所述對象的被成像部分。
[0082] 成像裝置50包括第一圖像提供單元2,第一圖像提供單元2類似于上文參考圖1 描述的第一圖像提供單元。具體而言，也在該實(shí)施例中，所述第一圖像提供單元優(yōu)選地提供 三維計(jì)算機(jī)斷層攝影圖像，其在圖2中被示意性且示范性地示出。成像裝置50還包括第二 圖像提供單元9,其類似于上文參考圖1描述的所述第二圖像提供單元--用于生成三維 超聲圖像的超聲圖像生成單元。然而，在該實(shí)施例中，所提供的第二圖像示出包含要被切除 的所述切除部分的躺在臺23上的人20的區(qū)域，其在已執(zhí)行所述第一切除程序之后在人20 內(nèi)。在圖9中示意性且示范性地示出了對應(yīng)的第二圖像。
[0083] 圖9示出包了括區(qū)域4的第二圖像51，在所述被切除部分已被切除并且從人20分 離之后，在區(qū)域4中存在切除開口 52。在該實(shí)施例中，第二圖像51可以被視為所述切除區(qū) 的術(shù)中圖像。成像裝置50還包括配準(zhǔn)單元12,其用于將第一圖像3與第二圖像51相對于 彼此配準(zhǔn)；以及最小裕量確定單元13,其用于基于經(jīng)配準(zhǔn)的第一圖像3和第二圖像51，確定 最小裕量區(qū)域，所述最小裕量區(qū)域?yàn)檫@樣的區(qū)域，在所述區(qū)域中切除部分5與被切除部分 11(其在該實(shí)施例中由切除開口 52限定）之間的裕量最小。同樣在該實(shí)施例中，配準(zhǔn)單元 12可以適于執(zhí)行形變配準(zhǔn)，其中，假設(shè)所述第一圖像和第二圖像中的對應(yīng)體積可變形，同時(shí) 體積含量，例如立方厘米值，保持不變。最小裕量確定單元13優(yōu)選地適于確定切除開口 52 的外邊緣，以及因此所述被切除部分的外邊緣，并確定切除部分5的所述外邊緣與被切除 部分11 (其由切除開口 52的所述外邊緣限定）的所述外邊緣之間的裕量。最小裕量確定 單元13優(yōu)選地還適于將在其中所確定的裕量最小的所述區(qū)域確定為所述最小裕量區(qū)域。
[0084] 所述第一圖像與第二圖像的所述配準(zhǔn)可以得到組合圖像，其在圖10中被示意性 且示范性地示出，并且所述最小裕量區(qū)域的所述確定可以基于所述組合圖像。在該實(shí)施例 中，組合圖像53示出被覆蓋在第一圖像3上的切除開口 52。
[0085] 成像裝置50還包括顯示單元14,其適于在所述第一圖像和第二圖像中的至少一 個(gè)中示出所述最小裕量區(qū)域。在該實(shí)施例中，所述最小裕量區(qū)域由箭頭54指示，并且所述 最小裕量區(qū)域被示于所述第一圖像中，切除開口 52被覆蓋在所述第一圖像上，用于形成所 述組合圖像。
[0086] 在該實(shí)施例中，所述第二圖像為正在手術(shù)的區(qū)的總覽圖像，而不是如上文參考圖1 至圖5描述取得的樣本的圖像。盡管在這里參考圖8描述的實(shí)施例中，所述第二圖像提供 單元為超聲圖像生成單元，但在其他實(shí)施例中，也可以使用其他成像單元用于提供所述第 二圖像。例如，總覽圖像也可以由視頻相機(jī)系統(tǒng)提供。例如，在EP2375988中公開的視頻相 機(jī)系統(tǒng)可以被用于提供所述第二圖像。
[0087] 成像裝置50還包括輻射提供單元16、輻射探測單元17和組織類型確定單元18， 它們與上文參考圖1描述的相應(yīng)單元16、17、19相似，并且它們可以適于例如，用于基于漫 反射測量和/或熒光測量，來確定探查的組織是否包含癌性組織。輻射提供單元16、輻射 探測單元17和組織類型確定單元18與手術(shù)工具22 -起形成對象類型確定設(shè)備。手術(shù)工 具22集成有光纖，所述光纖用于將光從輻射提供單元16引導(dǎo)至手術(shù)工具22的尖端21，用 于通過在尖端21處的開口照亮相鄰區(qū)域，所述相鄰區(qū)域毗鄰在人20內(nèi)確定的最小裕量區(qū) 域，以及用于將已受所述相鄰區(qū)域影響并且已通過在所述尖端處的開口被收集的光引導(dǎo)至 輻射探測單元17。對象類型確定設(shè)備16. .. 18、22因此允許在體內(nèi)探查所述組織，而上文參 考圖1描述的所述對象類型確定設(shè)備允許在體外探查所述被切除組織。
[0088] 手術(shù)元件（如手術(shù)刀或另一切割設(shè)備）被集成到手術(shù)工具22中，其中，所述手術(shù) 元件可由手術(shù)元件控制單元19控制。帶有所述手術(shù)元件和手術(shù)元件控制單元19的手術(shù)工 具22形成用于切除人的被成像部分的切除設(shè)備。所述切除設(shè)備適于如果已確定所述相鄰 區(qū)域包括癌性組織，則切除所述相鄰區(qū)域。在該實(shí)施例中，所述探查設(shè)備和所述切除設(shè)備被 集成為集成設(shè)備，使得所述集成設(shè)備適于探查所述對象中由毗鄰所述最小裕量區(qū)域的所述 相鄰區(qū)域限定的部分，并如果已確定所探查部分包括癌性組織，則切除所探查部分。在另一 實(shí)施例中，所述探查設(shè)備和所述切除設(shè)備也可以為單獨(dú)的設(shè)備。
[0089] 優(yōu)選地追蹤手術(shù)工具22的尖端21，使得尖端21的位置在人20內(nèi)是已知的。所追 蹤的位置在所述總覽圖像內(nèi)，即在所述第一圖像或所述組合圖像內(nèi)，被示出給外科醫(yī)師，其 中，所述總覽圖像內(nèi)所述最小裕量區(qū)域被標(biāo)記，以允許所述外科醫(yī)師將手術(shù)工具22引導(dǎo)至 人20內(nèi)毗鄰所述最小裕量區(qū)域的區(qū)域。
[0090] 上文參考圖1描述的所述成像裝置優(yōu)選地與用于執(zhí)行開放手術(shù)的切除設(shè)備一起 使用，而在圖8中示出的與所述成像裝置和所述切除設(shè)備一起的所述切除裝置優(yōu)選地被用 于微創(chuàng)手術(shù)。
[0091] 尤其地，保持追蹤所述手術(shù)工具被布置在其中并且在其中具有被切除組織的所述 位置，其中，該工具追蹤信息被可視化在顯示單元14上，尤其在如圖11中所示指示所述最 小裕量區(qū)域的所述圖像內(nèi)。所述探查功能和所述手術(shù)功能被集成到單一工具中，其中，如果 所述工具接近如在所述圖像（其示出所述最小裕量區(qū)域）中--即例如在圖11中示出的 所述總覽圖像中，指示的疑似區(qū)域，則可以激活所述工具的所述探查功能。為了確定所述工 具是否己到達(dá)毗鄰所述最小裕量區(qū)域的所述相鄰區(qū)域，可以使用所述手術(shù)工具的所述已知 的位置（其是從所述工具追蹤信息已知的），和所述相鄰區(qū)域的所述已知位置（其是在所述 總覽圖像中示出的），其中，所述手術(shù)工具的所述位置可以被示于所述總覽圖像內(nèi)。
[0092] 為了追蹤所述手術(shù)工具，所述切除裝置還包括手術(shù)工具追蹤單元29。在該實(shí)施例 中，手術(shù)工具追蹤單元29適于執(zhí)行電磁追蹤，其中，手術(shù)工具追蹤單元29與被提供在手術(shù) 工具22的尖端21處或附近的相應(yīng)的電磁定位元件合作。手術(shù)工具追蹤單元29和所述手 術(shù)工具上的所述相應(yīng)的元件優(yōu)選地形成飛利浦公司的PercuNav系統(tǒng)。其他已知的追蹤系 統(tǒng)也可以被用于追蹤所述手術(shù)工具，尤其是所述手術(shù)工具的所述尖端，在所述人內(nèi)的所述 位置。
[0093] 上文參考圖1描述的所述成像裝置也可以包括這樣的工具追蹤系統(tǒng)，用于追蹤探 頭15,尤其是探頭15的所述尖端的位置，其中，所追蹤的探頭15可以與示出所述被切除部 分的所述第二圖像一起被顯示在顯示單元14上。
[0094] 下文中，將參考圖12中示出的流程示范性地描述用于執(zhí)行切除程序的切除方法。
[0095] 在步驟101中，提供第一圖像，其示出對象（在該實(shí)施例中為人）的區(qū)域，其中，所 述第一圖像包括要通過第一切除程序被切除的切除部分。所述圖像由第一圖像提供單元提 供。在步驟102中，第二圖像提供單元提供第二圖像，所述第二圖像示出在已執(zhí)行所述切除 程序之后，所述對象的所述區(qū)域，或者示出所述對象的已被切除的被切除部分。在步驟103 中，配準(zhǔn)單元將所述第一圖像與所述第二圖像相對于彼此配準(zhǔn)，并且在步驟104中，最小裕 量確定單元基于經(jīng)配準(zhǔn)的第一圖像和第二圖像，確定最小裕量區(qū)域，所述最小裕量區(qū)域?yàn)?這樣的區(qū)域，在所述區(qū)域中所述切除部分與所述被切除部分之間的裕量最小。在步驟105 中，顯示單元顯示所確定的最小裕量區(qū)域，并且在步驟106中，對象類型確定單元探查所述 最小裕量區(qū)域或相鄰區(qū)域，其中，所述相鄰區(qū)域在已執(zhí)行所述第一切除程序之前毗鄰所述 最小裕量區(qū)域，并確定所探查部分是否包含癌性組織。在步驟107中，如果已確定所述最小 裕量區(qū)域包含癌性組織，則通過使用切除設(shè)備在第二切除程序中切除所述相鄰區(qū)域。
[0096] 步驟101至106可以被視為成像方法的步驟。
[0097] 在腫瘤學(xué)領(lǐng)域中，重要的是能夠?qū)⒛[瘤組織與正常組織區(qū)分開來。黃金標(biāo)準(zhǔn)是在 活組織檢查之后或手術(shù)切除之后，在病理科檢驗(yàn)組織。該當(dāng)前工作方式的缺點(diǎn)在于，在進(jìn)行 活組織檢查的程序或執(zhí)行所述手術(shù)切除期間，缺乏實(shí)時(shí)反饋。尤其是在腫瘤切除領(lǐng)域，在所 述程序期間像外科醫(yī)師的反饋將是重要的。目前，外科醫(yī)師不得不依賴于術(shù)前圖像，他/她 應(yīng)設(shè)想將所述術(shù)前圖像轉(zhuǎn)換到他/她面前的患者，以猜測腫瘤的形狀?；谠撜J(rèn)識，制定決 策，必須切除所述組織的哪個(gè)部分。該程序可能導(dǎo)致所述腫瘤未被完全去除的情形。
[0098] 上文描述的所述成像裝置和成像方法的實(shí)施例允許在足夠短的時(shí)間里探查被切 除腫瘤樣本的外側(cè)。而且，可以將所測量的潛在陽性切除裕量與所述患者中的位置相聯(lián)系， 使得所述外科醫(yī)師知曉在哪里進(jìn)一步去除所述組織，以完全去除所述腫瘤。尤其地，為了確 定所述腫瘤是否已被完全去除，不需要探查整體組織樣本，但通過使用術(shù)前信息足以探查 僅在圖像分析之后為疑似的那些區(qū)，即足以探查所確定的所述組織樣本的最小裕量區(qū)域。 [0099] 所述最小裕量區(qū)域確定單元可以還適于提供裕量閾值，以及確定另外的區(qū)域，在 所述另外的區(qū)域中所述切除部分與所述被切除部分之間的裕量小于所提供的裕量閾值?？?以根據(jù)所述切除部分的種類，尤其是所述組織類型，來提供所述裕量閾值。例如，如果所述 切除部分為乳腺腫瘤，則所提供的裕量閾值可以為約2mm。如果所述切除部分為肺腫瘤，則 所述裕量閾值可以等于所述肺腫瘤的大小，即針對具有直徑為lcm的肺腫瘤，所述裕量閾 值優(yōu)選為約lcm。這些另外的區(qū)域也可以被示于顯示單元上，并且可以由對象類型確定設(shè)備 探查它們。具體地，可以確定這些另外的區(qū)域是否包含癌性組織，并且如果它們包含癌性組 織，則這些另外的區(qū)域也可以在所述顯示單元上被突出，并被切除。
[0100] 具體地，所述第一圖像提供單元優(yōu)選地適于提供患者的計(jì)算機(jī)斷層攝影圖像，其 中，在所述計(jì)算機(jī)斷層攝影圖像中，腫瘤是可見的。腫瘤分割是周知的，并且可以被利用以 確定在所述計(jì)算機(jī)斷層攝影圖像中所述腫瘤的輪廓。所分割的腫瘤可以被視為是所述切除 部分。然后，將通過例如第切除程序中的開放手術(shù)，來切除所述腫瘤。在所述切除之后，通過 例如三維超聲成像單元（其可以為所述第二圖像提供單元），對所切除的組織樣本，即所述 被切除部分成像。所生成的超聲圖像優(yōu)選為所述第二圖像。所述第一圖像和第二圖像被相 對于彼此配準(zhǔn)，其中，在得到的組合圖像中，可以確定所切除的組織的（即所述被切除部分 的）外邊界相對于所述腫瘤（即所述切除部分）的邊界之間的距離。所述最小裕量確定單 元可以然后確定在其中所切除的組織的所述邊界與所分割的腫瘤的所述邊界之間的所述 距離最小，并且在其中所切除的組織的所述邊界與所分割的腫瘤的所述邊界之間的所述距 離小于提供的距離閾值（即小于提供的裕量閾值）的那些區(qū)?？梢栽谒鼋M合圖像中，通 過例如箭頭，來指示這些區(qū)。然后可以探查它們，用于確定這些區(qū)是否包含癌性組織，即用 于確定所述腫瘤是否已被完全切除。為了配準(zhǔn)所述第一圖像與第二圖像，可以使用標(biāo)記，所 述標(biāo)記可以被引入到將要被切除的組織中，并且它們在所述第一圖像和第二圖像中可見。
[0101] 盡管以描述了以上用于確定所述最小裕量區(qū)域的某些方法，所述方式是由所述最 小裕量區(qū)域確定單元執(zhí)行的，但所述最小裕量區(qū)域確定單元也可以適于使用用于確定最小 裕量區(qū)域的其他方法，所述最小裕量區(qū)域?yàn)檫@樣的區(qū)域，其包括所述最小裕量并且任選地 還有毗鄰所述最小裕量的所述裕量的另外的部分。
[0102] 盡管圖1僅示出了成像裝置，但該成像裝置也可以與切除設(shè)備組合，尤其與開放 手術(shù)切除設(shè)備組合，用于執(zhí)行所述第一切除程序以及所述可選的第二切除程序，其中，所述 成像裝置與所述切除設(shè)備的所述組合可以被示為切除裝置。
[0103] 本領(lǐng)域技術(shù)人員在實(shí)踐要求保護(hù)的本發(fā)明時(shí)，根據(jù)對附圖、公開內(nèi)容以及所附權(quán) 利要求書的研究，可以理解并實(shí)現(xiàn)對所公開實(shí)施例的其他變型。
[0104] 在權(quán)利要求書中，詞語"包括"不排除其他元件或步驟，并限定詞"一"或"一個(gè)"不 排除復(fù)數(shù)。
[0105] 單個(gè)單元或設(shè)備可以履行權(quán)利要求書中記載了幾個(gè)項(xiàng)目的功能。盡管在互不相同 的從屬權(quán)利要求中記載了特定措施，但是這并不指示不能有利地組合這些措施。
[0106] 由一個(gè)或幾個(gè)單元或設(shè)備執(zhí)行的諸如所述圖像的所述提供、所述配準(zhǔn)、最小裕量 區(qū)域的所述確定等等的操作可以由任意其他數(shù)目的單元或設(shè)備執(zhí)行。例如，步驟103和104 可以有單個(gè)單元或由任意數(shù)目的不同單元執(zhí)行。這些操作，和/或根據(jù)所述成像方法對所 述成像裝置的所述控制，和/或根據(jù)所述探測方法對所述探測裝置的所述控制，可以被實(shí) 現(xiàn)為計(jì)算機(jī)程序的程序代碼模塊和/或被實(shí)現(xiàn)為專用硬件。
[0107] 計(jì)算機(jī)程序可以被儲存/發(fā)布為與其他硬件一起或作為其他硬件的部分提供的 合適的介質(zhì)上，例如光學(xué)儲存介質(zhì)或固態(tài)介質(zhì)，但也可以以其他形式發(fā)布，例如經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng) 或其他有線或無線電信系統(tǒng)。
[0108] 權(quán)利要求書中的任何附圖標(biāo)記都不應(yīng)被解釋為限制其范圍。
[0109] 本發(fā)明涉及一種成像裝置，其中第一和第二圖像提供單元提供第一圖像和第二圖 像，所述第一圖像示出對象中包括要被切除的切除部分的區(qū)域，所述第二圖像示出在已執(zhí) 行所述切除成像之后所述對象的所述區(qū)域，或示出已被切除的被切除部分。最小裕量確定 單元基于所述第一圖像和第二圖像確定最小裕量區(qū)域，所述最小裕量區(qū)域?yàn)檫@樣的區(qū)域， 在所述區(qū)域中所述切除部分與所述被切除部分之間的裕量最小。所述最小裕量區(qū)域?yàn)樽羁?能包含所述對象中應(yīng)已被切除的部分（如癌性部分）的區(qū)域。通過考慮該區(qū)域，任選地對 所述被切除部分或?qū)κＳ鄬ο蟮暮罄m(xù)調(diào)查可以更集中，由此允許較快的相應(yīng)評估程序。
【權(quán)利要求】
1. 一種成像裝置，包括： -第一圖像提供單元（2)，其用于提供第一圖像（3)，所述第一圖像（3)示出對象的區(qū)域 (4)，所述對象的區(qū)域包括要通過第一切除程序來切除的切除部分（5)， -第二圖像提供單元（9)，其用于提供第二圖像（10 ;51)，所述第二圖像（10 ;51)示出 在已執(zhí)行所述第一切除程序之后所述對象的所述區(qū)域（4)，或示出所述對象的已被切除的 被切除部分（11)， -配準(zhǔn)單元（12)，其用于將所述第一圖像（3)與所述第二圖像（10 ;51)相對于彼此配 準(zhǔn)，以及 -最小裕量確定單元（13)，其用于基于經(jīng)配準(zhǔn)的第一圖像和第二圖像來確定最小裕量 區(qū)域，所述最小裕量區(qū)域?yàn)檫@樣的區(qū)域，在所述區(qū)域中所述切除部分（5)與所述被切除部 分（11)之間的裕量最小。
2. 如權(quán)利要求1所述的成像裝置，其中， -所述第一圖像提供單元（2)適于將所述第一圖像提供為使得所述切除部分（5)的外 邊緣是可檢測的， -所述第二圖像提供單元（9)適于將所述第二圖像提供為使得所述被切除部分的外邊 緣是可檢測的， -所述最小裕量確定單元（13)適于通過以下步驟來確定所述最小裕量區(qū)域： -確定所述切除部分的外邊緣與所述被切除部分的外邊緣之間的所述裕量，并且 -將所確定的裕量最小的所述區(qū)域確定為最小裕量區(qū)域。
3. 如權(quán)利要求1所述的成像裝置，其中，所述成像裝置（1)還包括顯示單元（14)，所述 顯示單元用于在所述第一圖像和所述第二圖像中的至少一個(gè)中顯示所述最小裕量區(qū)域。
4. 如權(quán)利要求1所述的成像裝置，其中，所述成像裝置（1)還包括對象類型確定設(shè)備 (15…18)，所述對象類型確定設(shè)備用于探查所述對象中由所述最小裕量區(qū)域和相鄰區(qū)域中 的至少一個(gè)所限定的部分，其中，所述相鄰區(qū)域在已執(zhí)行所述第一切除程序之前毗鄰所述 最小裕量區(qū)域，其中，所述對象類型確定設(shè)備（15··· 18)適于確定所探查的部分中的所述對 象的類型。
5. 如權(quán)利要求4所述的成像裝置，其中，所述對象為生物組織，其中，所述對象類型確 定設(shè)備（15··· 18)適于確定所探查的部分中的所述生物組織是否為癌性的。
6. 如權(quán)利要求5所述的成像裝置，其中，所述成像裝置（1)還包括用于顯示所探查的 部分的顯示單元（14)，其中，所述顯示單元（14)適于如果已確定所探查的部分包括癌性組 織，則突出所探查的部分。
7. 如權(quán)利要求4所述的成像裝置，其中，所述對象類型確定設(shè)備和所述第二圖像提供 單元被集成而形成集成單元，使得所述集成單元適于提供所述第二圖像，并且適于探查由 所述最小裕量區(qū)域和所述相鄰區(qū)域中的至少一個(gè)所限定的所述對象的所述部分。
8. 如權(quán)利要求1所述的成像裝置，其中，所述最小裕量區(qū)域確定單元（13)適于提供裕 量閾值，并且適于確定另外的區(qū)域，在所述另外的區(qū)域中，所述切除部分（5)與所述被切除 部分（11)之間的所述裕量小于所提供的裕量閾值。
9. 一種用于執(zhí)行切除程序的切除裝置，所述切除裝置（24)包括： -如權(quán)利要求1所述的成像裝置， -對象類型確定設(shè)備（15··· 18)，其用于探查由所述最小裕量區(qū)域和相鄰區(qū)域中的至少 一個(gè)所限定的所述對象的部分，其中，所述相鄰區(qū)域在已執(zhí)行第一切除程序之前毗鄰所述 最小裕量區(qū)域，其中，所述對象類型確定設(shè)備（15··· 18)適于確定所探查的部分中的所述對 象的類型，以及 -切除設(shè)備（19、22)，其用于根據(jù)所確定的在所探查的部分中的所述對象的類型，來在 第二切除程序中切除所述相鄰區(qū)域。
10. 如權(quán)利要求9所述的切除裝置，其中，所述對象為生物組織，其中，所述對象類型確 定單元（16、17、18、22)適于確定所探查的部分中的所述生物組織是否為癌性的，其中，所 述切除設(shè)備（19、22)適于如果已確定所探查的部分包括癌性組織，則切除所述相鄰區(qū)域。
11. 如權(quán)利要求10所述的切除裝置，其中，所述對象確定單元（16、17、18、22)和所述切 除設(shè)備（19、22)被集成為集成設(shè)備，使得所述集成設(shè)備適于探查由所述相鄰區(qū)域限定的所 述對象的部分，并且適于，如果已確定所探查的部分包括癌性組織，則切除所述相鄰區(qū)域。
12. -種成像方法，包括： -由第一圖像提供單元（2)提供第一圖像（3)，所述第一圖像（3)示出對象的區(qū)域（4)， 所述對象的區(qū)域包括要通過第一切除程序被切除的切除部分（5)， -由第二圖像提供單元（9)提供第二圖像（10)，所述第二圖像（10)示出在已執(zhí)行所 述第一切除程序之后所述對象的所述區(qū)域（4)，或示出所述對象的已被切除的被切除部分 (11)， -由配準(zhǔn)單元（12)將所述第一圖像（3)與所述第二圖像（10)相對于彼此配準(zhǔn)，并且 -由最小裕量確定單元（13)基于經(jīng)配準(zhǔn)的第一圖像（3)和第二圖像（10)確定最小裕 量區(qū)域，所述最小裕量區(qū)域?yàn)檫@樣的區(qū)域，在所述區(qū)域中所述切除部分（5)與所述被切除 部分（11)之間的裕量最小。
13. -種用于執(zhí)行切除程序的切除方法，所述切除方法包括： -如權(quán)利要求12所述的成像， -由對象類型確定設(shè)備（15··· 18)探查所述對象中由所述最小裕量區(qū)域和相鄰區(qū)域中 的至少一個(gè)所限定的部分，其中，所述相鄰區(qū)域在已執(zhí)行所述第一切除程序之前毗鄰所述 最小裕量區(qū)域，其中，所述對象類型確定設(shè)備（15··· 18)確定所探查的部分中的所述對象的 類型，以及 -由切除設(shè)備（19、22)根據(jù)所確定的所探查的部分中的所述對象的類型，來在第二切 除程序中切除所述相鄰區(qū)域。
14. 一種包括程序代碼模塊的成像計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)所述成像計(jì)算機(jī)程序在控制如權(quán)利 要求1所述的成像裝置的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，所述程序代碼模塊用于令所述成像裝置執(zhí)行如 權(quán)利要求12所述的成像方法的步驟。
15. -種用于執(zhí)行切除程序的切除計(jì)算機(jī)程序，所述切除計(jì)算機(jī)程序包括程序代碼模 塊，當(dāng)所述切除計(jì)算機(jī)程序在控制如權(quán)利要求9所述的切除裝置的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，所述 程序代碼模塊用于令所述切除裝置執(zhí)行如權(quán)利要求13所述的切除方法的步驟。
【文檔編號】A61B18/14GK104067313SQ201380005550
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月16日
【發(fā)明者】B·H·W·亨德里克斯, T·J·M·魯爾斯, S·D·范登貝爾赫-達(dá)姆斯, N·J·努爾德霍爾克, R·J·F·霍曼, R·納沙貝, G·W·呂卡森, W·C·J·比爾霍夫, M·范德沃爾特 申請人:皇家飛利浦有限公司