用于心肌壁动力学的分析的方法和系统技术方案

一种使用被提供为使用心肌的3D模型确定心肌壁动力学和组织特性的方法，来确定心肌壁动力学和组织特性的方法。该方法包括从多个SAX和LAX切片中生成心外膜表面和心内膜表面；识别心外膜和心内膜表面上的或者在参考帧中的心肌内的这些表面之间的节点；定义一组系数，每个系数与阶段中对应的节点的相应位置相关联；确定系数并且以此方式确定该模型，在应变值和位移方面确定心肌壁动力学。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于心肌壁动力学的分析的方法和系统相关申请的交叉引用本申请要求于2014年5月6日提交的美国临时专利申请No.61/989,214的优先权的权益，该申请以其整体通过引用合并于此。
本公开总体涉及图像处理，以便理解、诊断以及改善对疾病的现有的和发展的新的治疗。更具体地，本公开涉及根据源自心动周期内的医疗图像数据集(诸如计算机断层扫描(CT)和磁共振成像(MRI)数据集)对心肌壁动力学进行的定性分析和定量分析。
技术介绍
影像被用作诊断工具以及实验性工具来研究人类和其他动物的解剖学和生理学。它也用来指导诸如癌症的一些疾病的靶向治疗。各种医疗成像技术包括X射线、超声波、正电子发射断层扫描(PET)、磁共振成像(MRI)和计算机断层扫描(CT)。通过这些医疗成像技术获得的数字图像被处理以获得解剖学和生理学信息。一种这样的处理被称为应变分析，其中在一段时间内对医疗图像进行分析，以计算组织或器官在给定方向上的形变量，例如，心脏应变分析。已经开发了若干种技术以执行心脏应变分析。例如，定性和定量心脏应变分析使用超声波心动图(echocardiography)(例如，组织多普勒成像(TDI)和斑点追踪本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用心肌的模型和电影数据集来确定所述心肌的特性的方法，所述方法包括：定义所述心肌的2D模型；通过使所述2D模型拟合到所述电影数据集来确定所述2D模型；限定所述心肌的3D模型；基于来自所确定的2D模型的数据来确定所述3D模型；以及对所述3D模型执行后处理，以确定心肌特性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.06 US 61/989,2141.一种使用心肌的模型和电影数据集来确定所述心肌的特性的方法，所述方法包括：定义所述心肌的2D模型；通过使所述2D模型拟合到所述电影数据集来确定所述2D模型；限定所述心肌的3D模型；基于来自所确定的2D模型的数据来确定所述3D模型；以及对所述3D模型执行后处理，以确定心肌特性。2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述心肌特性包括识别组织特性。3.根据权利要求2所述的方法，其中识别组织特性包括识别纤维化。4.根据权利要求2所述的方法，其中识别组织特性包括识别水肿。5.根据权利要求2所述的方法，其中所述组织特性包含急性状态或慢性状态。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述心肌特性包括心肌动力学。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述心肌特性包括心肌应变。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法进一步包括呈现所述心肌的3D模型的显示，所述3D模型包括关于所述3D模型的应变信息的显示。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述应变信息的显示包括在所述3D模型上的各个位置处的应变幅度的图形化显示。10.根据权利要求1所述的方法，其中来自所确定的2D模型的所述数据包括被追踪的心内膜边界和心外膜边界。11.根据权利要求1所述的方法，其中来自所确定的2D模型的所述数据包括切片中的2D位移。12.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述2D模型包括：识别电影数据集的参考帧中的心外膜轮廓和心内膜轮廓；识别所述参考帧中的采样点；追踪通过所述电影数据集的每一帧的采样点；以及基于被追踪的节点确定所述2D模型。13.根据权利要求12所述的方法，其中识别采样点包括：基于被识别的所述参考帧的轮廓识别心外膜点、心内膜点以及中间点；并且其中追踪通过每一帧的采样点包括：对于所述电影数据集中的每一帧：识别该帧中与之前帧的心外膜点和心内膜点相对应的点；将中间点从所述之前帧转移到该帧；以及在空间上平移被转移的中间点，以改善该帧中被识别的点与所述之前帧中对应的心外膜点和心内膜点之间的匹配。14.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述3D模型包括：定义用于表示所述心肌壁参考帧的表面；通过从所定义的表面中选择一组控制节点来设置表面模型的节点系数；选择所述电影数据集的参考帧中的一组心肌点用作3D采样点；对于所述2D采样点中的每一个，从所确定的2D模型中获得一组2D位移；定义用于测量所述一组2D位移与由所述3D模型给出的3D位移的一组2D投影之间的总距离的距离函数；基于所述距离函数和所述3D模型的位移场的平滑性来定义成本函数；以及通过最小化所述成本函数来确定所述3D模型的系数。15.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述3D模型包括：定义用于表示所述参考帧处的所述心肌壁的表面；通过从所定义的表面中选择一组控制节点来设置表面模型的节点系数；使用来自所述电影数据集的心内膜轮廓和心外膜轮廓定义标准表面；对于所述电影数据集中的每一帧，通过投影到先前帧的所述帧节点上并使用所述投影作为被追踪的节点的估计来产生所述被追踪的节点的估计；定义用于测量所述被追踪的节点与所述被追踪的节点在所述标准表面上的径向投影之间的距离的成本函数；以及通过最小化所述成本函数来确定所述3D模型的系数。16.一种使用心肌的2D模型和电影数据集来确定所述心肌的特性的方法，所述方法包括：识别所述电影数据集的参考帧中的心外膜轮廓和心内膜轮廓；识别所述参考帧中的采样点；追踪通过所述电影数据集的每一帧的采样点；以及对所述3D模型执行后处理，以确定心肌特性。17.根据权利要求16所述的方法，其中所述心肌特性包括心肌应变。18.根据权利要求16所述的方法，其中所述方法进一步包括呈现所述心肌的2D模型的显示，所述2D模型包括关于所述2D模型的应变信息的显示。19.根据权利要求18所述的方法，其中所述应变信息的显示包括在所述3D模型上的应变幅度的图形化显示。20.根据权利要求16所述的方法，其中识别采样点包括：基于所识别的所述参考帧的轮廓来识别心外膜点、心内膜点和中间点；并且其中追踪通过每一帧的所述采样点包括：对于所述电影数据集中的每一帧：识别该帧中与先前帧的心外膜点和心内膜点相对应的点；将中间点从所述先前帧转移到该帧；以及在空间上平移被转移的中间点，以改善该帧中被识别的点与所述先前帧的对应的心外膜点和心内膜点之间的匹配。21.一种使用心肌的模型和电影数据集来确定所述心肌的特性的系统，所述系统包括：显示器；输入装置；以及处理器，所述处理器被配置为并适用于：定义所述心肌的...

【专利技术属性】
技术研发人员：米哈埃拉·基尔瓦萨，高雪新，奥斯卡·什克里尼亚尔，凯·菲利普·巴尔科，凯利·切尔尼瓦占，
申请(专利权)人：塞克利心血管成像股份有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA