处理来自患者心脏的图像的装置、软件和方法制造方法及图纸

技术编号:2631575 阅读:227 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种处理来自患者心脏的图像的装置,该装置包括用于收集图像的收集装置和用于处理所述图像以识别心脏心肌坏死区的处理装置,从而该收集装置设置成收集心脏功能图像和心脏后期增强图像,提供配准装置以使功能图像相对于后期增强图像配准以及映射装置以映射功能图像中心肌轮廓使之与后期增强图像配准并映射到该后期增强图像上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于处理来自患者心脏的图像的装置,该装置包括收集图像的收集装置和处理所述图像以指示心脏心肌坏死区的处理装置。心脏检查通常由多个图像集的采集组成-功能图像这些图像用于使壁运动可视化并对如射血分数、每搏输出量、心输出量、壁厚和壁增厚等参数进行量化;-首过(first-pass)灌注图像这些图像用于量化流入心肌的流入血流(流入血流的减少可能是缺血的指示);-后期增强(late enhancement)图像这些图像用于使心肌坏死(疤痕)组织可视化和量化。在采集这三种图像集期间,患者位于扫描器床上的几乎同一位置且在每个采集期间,要求患者屏住呼吸。这意味着在每个扫描中心脏的位置不会有较大不同。后期增强图像通常是MR图像;然而,本专利技术不限于此,而是还可涉及后期增强CT或超声图像,或任何其它合适类型的图像。优选采用后期增强MR图像是考虑到其高灵敏性和特异性。在此后考虑于此,本专利技术将主要针对后期增强MR图像的处理进行讨论。后期增强MR图像按如下进行采集注射造影剂(通常基于Gadolineum)且在此注射之后15-25分钟时,在舒张期末(心动周期中心脏处于松弛状态的时刻)扫描ECG触发的MR图像集。目前,后期增强MR图像中心肌轮廓的自动检测受到以下事实的阻碍左心室内的像素和心肌坏死(疤痕)区内的像素常常具有相同或几乎相同的灰度。从而,坏死区或多个坏死区的自动识别也是困难的。因此,在现有技术中,心肌轮廓是用手工描绘的,其导致一定缺点,即-手工轮廓描绘是一种乏味耗时的工作;-不同人通常描绘出不同的轮廓,即,手工轮廓描绘引入观察者之间的差异。本专利技术的目的是减少这一问题并获得在此后将会变得更明显的优点。根据本专利技术的装置的特征在于,收集装置设置成收集心脏功能图像和心脏后期增强图像,提供配准装置以使功能图像相对于后期增强图像配准以及映射装置以映射功能图像中的心肌轮廓使之与后期增强MR图像配准并映射到该后期增强MR图像上。这提供以下优点-不再需要后期增强图像中心肌轮廓的手工描绘,这节省了大量时间;-自动轮廓检测消除了观察者之间的差异,即,其导致更佳的可重现结果;-功能图像中心肌内的位置可在几何结构上链接到其在后期增强图像内的相应位置上,从而两种类型图像的定量分析结果可进行局部比较(例如,来自功能图像的壁运动对来自后期增强图像的疤痕体积)。本专利技术提供对被怀疑为坏死的区域的更精确指示。因此,经处理的结果使医生能够将注意力集中到该被怀疑的区域。而后,本专利技术提供一种使医生到达被怀疑区域的技术帮助。此外,注意到,本专利技术的方法可以对所需要的患者图像数据、方法实际存在执行。注意到,功能图像还可以是MR图像或者任何其它类型的合适图像,如CT图像或超声图像。然而优选地,功能图像也是MR图像。还应当注意到,功能图像与后期增强图像的配准可以是任何类型。可以考虑刚性、仿射或非刚性配准,包括视具体情况而定的平移、旋转以及甚至按照需要的缩放。在本专利技术的另一方面,该装置的特征在于检测和映射装置包括轮廓模型建立器以从功能图像中检测到的心肌轮廓导出3D模型,以及切片采样器以从所述3D模型导出与后期增强图像配准的心肌轮廓。这提供一种解决下述问题的方案,即当在功能图像中监视时,相对于后期增强图像中的心脏而言,心脏将会产生轻微的旋转、移动或变形,这可能由于例如在呼气后肺的不同位置。这一问题阻碍了轮廓从功能图像到后期增强图像的直接映射。刚刚提到的根据本专利技术装置的特征为此提供了解决方案。本专利技术还嵌入在计算机软件中以处理来自患者心脏的图像,该图像设置成识别心脏心肌内的坏死区。根据本专利技术的软件的特征在于其设置成使心脏的功能图像与所述心脏的后期增强图像配准,并且从所述功能图像中选择心肌轮廓以及映射所述心肌轮廓与后期增强图像配准和映射到后期增强图像上。在一更有利的实施例中,该软件还设置成从检测到的选自功能图像的心肌轮廓导出3D模型,并从所述3D模型导出与后期增强图像配准的心肌轮廓。连同该软件,还要求具有该软件的数据载体的专有权。最后,注意到,本专利技术还实施为一种来自患者心脏的图像的处理方法,该方法包括收集图像的步骤和处理图像以识别心脏心肌内的坏死区的步骤。根据本专利技术的方法的特征在于,收集心脏的功能图像和后期增强图像,功能图像与后期增强图像配准,以及使功能图像中的心肌轮廓映射成与后期增强图像配准并映射到后期增强图像上。有利地,根据本专利技术的方法的特征还在于从所检测到的功能图像中的心肌轮廓建立3D模型,以及从所述3D模型采集样本以导出与后期增强图像配准的心肌轮廓并将该样本放置到所述后期增强图像上。本专利技术将在此后参照示范性实施例并参照附图进行进一步说明。附图说明图1示出根据本专利技术装置。图2示出将来自功能MR图像的轮廓映射到后期增强MR图像的优选实施例。首先参见图1,根据本专利技术的装置由附图标记3指示。装置3以就其本身而知的方式(因而未示出)包括用于收集图像的收集装置,如心脏第一系列功能图像1和心脏第二系列后期增强MR图像2。收集功能图像可以在收集后期增强MR图像之前或之后完成。装置3还包括用于处理图像1,2的处理装置4,5,其目的是识别心脏心肌内的坏死区。为此目的,处理装置4,5包括配准装置4以使功能图像1相对于后期增强MR图像2配准,以及检测和映射装置5以检测功能图像1内心肌轮廓并映射所述心肌轮廓与后期增强MR图像2配准并将其映射到后期增强MR图像2上。该结果可显示在显示器6上。检测和映射装置5优选包括轮廓模型建立器以从所检测的功能图像1中心肌轮廓导出3D模型,以及切片采样器以从所述3D模型导出与后期增强MR图像2配准的心肌轮廓。轮廓模型建立器和切片采样器的可操作功能性参照图2示出。图2a示出在功能MR图像1中识别的轮廓系列7。图2b示出由先前提到的轮廓模型建立器从在功能图像1内检测到的所检测心肌轮廓7导出的3D模型8。为补偿功能图像1中的心脏相对于后期增强图像2中的心脏可会产生轻微的旋转、移动或变形这一事实,先前提到的切片采样器对3D模型8进行采样以对该事实进行补偿。这在图2c中示出。所得到的与后期增强图像2配准的心肌轮廓被标为标号9。图2d再次示出这些得到的后期增强心肌轮廓9。权利要求1.用于处理来自患者心脏的图像的设备(3),包括收集图像(1,2)的收集装置和处理所述图像(1,2)以指示心脏心肌坏死区的处理装置(4,5),其特征在于所述收集装置设置成收集心脏功能图像(1)和心脏后期增强图像(2),提供配准装置(4)以使功能图像(1)与后期增强图像(2)配准以及映射装置(5)以映射功能图像(1)中的心肌轮廓与后期增强图像(2)配准并使其映射到后期增强图像(2)上。2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于映射装置(5)包括轮廓模型建立器以从检测到的功能图像(1)中的心肌轮廓导出3D模型(8),以及切片采样器以从所述3D模型导出与后期增强图像(2)配准的心肌轮廓。3.根据权利要求1或2所述的设备,其特征在于至少后期增强图像(2)是MR图像。4.设置成指示心脏心肌内坏死区的计算机软件以处理来自患者心脏的图像(1,2),其特征在于计算机软件设置成使心脏功能图像(1)相对于所述心脏后期增强图像(2)配准,并且映射来自所述功能图像(1)的心肌轮廓(7)与后期增强图像(2本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于处理来自患者心脏的图像的设备(3),包括:收集图像(1,2)的收集装置和处理所述图像(1,2)以指示心脏心肌坏死区的处理装置(4,5),其特征在于所述收集装置设置成收集心脏功能图像(1)和心脏后期增强图像(2),提供配准装置(4)以使功能图像(1)与后期增强图像(2)配准以及映射装置(5)以映射功能图像(1)中的心肌轮廓与后期增强图像(2)配准并使其映射到后期增强图像(2)上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:M布里尤沃
申请(专利权)人:皇家飞利浦电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:NL[荷兰]

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