在医学领域中使用对微波信号通过的介质的不同假设来对微波雷达图像进行形态学处理的方法与流程

本发明涉及使用微波频带中的电磁波的医学成像领域，并且更具体地涉及用于分析可透过电磁波的人体组织或器官的医学成像。并且本发明在乳房成像和乳腺病理的检测中找到了特别的应用。

背景技术：

1、微波成像技术使得可以对可透过电磁波的人体器官成像，并且是乳房成像和诸如乳腺癌的病理检测领域中的有前途的技术。

2、微波成像实施发射探头，发射探头被配置为借助电磁波照射待成像器官的全部或一部分。发射波穿过待成像区域并被接收探头接收。探头可以以互补的方式被配置为同时发射和接收。接收波在介电造影剂的各位置(例如位于健康组织中的癌性病变)通过在所遇到的障碍物上经受反射而穿过待成像区域。在发射探头与接收探头之间如此测量的所有透射系数形成了多静态采集。这些多静态采集用作雷达成像处理模块的输入，并且使得可以获得器官或器官的一部分的2d或3d雷达图像。

3、为了获得最好地表示待成像区域的图像，必须先验地知道沿电磁波在发射探头、所考虑的待成像区域的每个点和接收探头之间行进的不同路径的介电介质。

4、然而，待成像器官的介电性质的这种先验知识是不可得的，并且需要对穿过的介质作出假设，这导致图像可能质量较差。

技术实现思路

1、本发明使得可以改善用于分析人体组织或器官的雷达图像的质量。特别地，本发明使得可以在雷达图像中检测与可能构成病变的物理对象相对应的一个或若干感兴趣区域。

2、为此，根据第一方面，本发明提出了一种用于借助于医学成像装置处理患者的身体区域的人体组织、特别是乳房的医学图像的方法，所述医学成像装置包括由相互分隔开的k>1个探头组成的探头阵列，所述探头发射/接收微波范围内的电磁波，所述阵列包括为围绕所述区域的一个或若干位置定义了发射探头和接收探头的p>1个不同配置，其中所述发射探头被配置成发射微波信号以照射所述身体区域，并且所述接收探头被配置成接收散射和反射到所述区域中之后的微波信号，所述探头能够以互补方式被配置成同时发射和接收，所述方法包括在所述医学成像装置的处理单元中实施的以下步骤：

3、-采集所述天线阵列的p>1个配置中产生的信号；

4、-所述方法针对每个配置包括：

5、ο处理针对所述信号穿过的人体组织的特性参数的n>1组ai>1个值所采集的所述信号，以获得基本微波雷达图像；

6、ο根据至少一个图像聚焦标准在所述n组中的每一组中选择基本微波雷达图像，每个所选基本图像对应于该组的所述参数(pcfib)的各值中的一个；每组一个基本图像是针对配置来选择的；

7、-所述方法针对每个组包括：

8、ο根据所选基本雷达图像来重构患者的身体区域的雷达图像的各配置中的每一个，以重构每组一个3d雷达图像；

9、ο对每个重构的雷达图像进行形态学处理，从而在存在可能构成病变的感兴趣区域的情况下，获得其上识别出了一个或若干感兴趣区域的形态学图像，

10、-评估每个感兴趣区域在所获得的不同形态学图像上的持续性，以便在形态学上验证所述感兴趣区域。

11、本发明有利地由以下特征单独地或者以它们在技术上可能的组合中的任一个进行补充：

12、-所述形态学处理包括确定所述图像的一个或若干像素区域的实度，如果所关联的实度大于阈值，则感兴趣区域被识别出。

13、-考虑所述信号穿过的介质的特性参数(pcfib)的至少n＝2组、优选至少n＝3组ai>1个值。

14、-所述组在变化范围方面和/或在值方面完全或部分重叠。

15、-所述持续性的所述评估包括感兴趣区域存在于所述形态学图像上的百分比，百分比大于阈值的感兴趣区域被验证。

16、-所述探头阵列包括围绕待成像区域布置的k>1个探头，所述阵列围绕所述待成像区域在竖直位置上是可移动的，每个配置是探头的角扇区，所述探头的角扇区每个由m>1个探头组成，其中m<k，每个配置相对于另一配置角偏移至少一个探头；对于每个角扇区，所述探头中的每一个交替地进行发射以产生为所述配置采集的信号，基本雷达图像是每组特性参数值针对每个角扇区来确定的。

17、根据第二方面，本发明提出了一种计算机程序产品，其包括程序代码指令，所述程序代码指令用于在由至少一个处理器执行根据本发明的第一方面所述的方法时执行该方法的步骤。

18、根据第三方面，本发明提出了一种医学成像装置，其包括被配置成实施根据本发明的第一方面所述的方法的处理单元。

19、若干配置与作为假设而使用所穿过的介质的若干特性值的组合使得可以管理待成像区域的先验未知的介电性质的异质性。

20、此外，在形态学上识别的感兴趣区域对于n个组(其中b/n≤1)当中至少b>1个组的持续性意味着感兴趣区域的验证，也就是说，感兴趣区域对应于所成像区域中存在的物理对象/病变的概率比对应于伪影的概率高。

21、以互补的方式，所使用的实度标准是允许感兴趣区域的有利形态学识别的一种形状描述符。

技术特征：

1.一种用于借助于医学成像装置(1)处理患者的身体区域的人体组织、特别是乳房的医学图像的方法，所述医学成像装置(1)包括由相互分隔开的k>1个探头组成的探头阵列，所述探头发射/接收微波范围内的电磁波，所述阵列包括为围绕所述区域的一个或若干位置定义了发射探头和接收探头的p>1个不同配置，其中所述发射探头被配置成发射微波信号以照射所述身体区域，并且所述接收探头被配置成接收散射和反射到所述区域中之后的微波信号，所述探头能够以互补方式被配置成同时发射和接收，所述方法包括在所述医学成像装置的处理单元中实施的以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述形态学处理(e5)包括确定所述图像的一个或若干像素区域的实度，如果所关联的实度大于阈值，则感兴趣区域被识别出。

3.根据前述权利要求中任一项所述的处理方法，其中考虑所述信号穿过的介质的特性参数(pcfib)的至少n＝2组、优选至少n＝3组ai>1个值，1≤i≤n。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述组在变化范围方面和/或在值方面完全或部分重叠。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述持续性的所述评估包括确定感兴趣区域存在于所述形态学图像上的百分比，百分比大于阈值的感兴趣区域被验证。

6.根据前一项权利要求所述的方法，其中所述探头阵列包括围绕待成像区域布置的k>1个探头，所述阵列围绕所述待成像区域在竖直位置上是能够移动的，每个配置是探头的角扇区，所述探头的角扇区每个由m>1个探头组成，其中m<k，每个配置相对于另一配置角偏移至少一个探头；对于每个角扇区，所述探头中的每一个交替地进行发射以产生为所述配置采集的信号，基本雷达图像是每组特性参数值(pcfib)针对每个角扇区来确定的。

7.一种计算机程序产品，其包括程序代码指令，所述程序代码指令用于在由至少一个处理器执行根据权利要求1至6中任一项所述的方法时执行该方法的步骤。

8.一种医学成像装置，其包括被配置成实施根据权利要求1至6中任一项所述的方法的处理单元。

技术总结
本发明涉及一种用于借助于医学成像装置(1)处理患者的身体区域的人体组织、特别是乳房的医学图像的方法，所述医学成像装置(1)包括由相互分隔开的K>1个探头组成的微波探头阵列，所述阵列包括为围绕所述区域的一个或多个位置定义了发射探头和接收探头的P>1个不同配置，其中所述发射探头被配置成发射微波信号以照射所述身体区域，并且所述接收探头被配置成接收散射和反射到所述区域中之后的微波信号，所述探头能够以互补方式被配置成同时发射和接收。

技术研发人员：阿加蒂·法苏拉,吕克·迪歇纳
受保护的技术使用者：MVG工业公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22