使用血管形态增强支气管气道表示的方法和设备技术

本发明专利技术题为“使用血管形态增强支气管气道表示的方法和设备”。本发明专利技术提供了使用血管形态增强支气管气道表示的方法和设备。获得受检者的支气管气道的表示和相应血管网络的表示，并且可将其存储在存储器中。在所述支气管气道表示中，识别气道末端，其中所述气道的部分不包括在所述表示中，但是它们实际上是所述受检者中的连续气道。在所述血管网络表示中，识别对应于第一识别气道末端和第二识别气道末端之间的未表示气道部分的脉管部分。产生反映在所述末端之间延伸的气道的增强的支气管气道表示。所述增强的支气管气道表示可以显示在医疗设备的监视器上，以便于支气管镜检查规程。

Methods and equipment for enhancing bronchial airway representation using vascular morphology

The invention relates to a method and apparatus for enhancing bronchial airway representation by using vascular morphology. The invention provides a method and equipment for enhancing bronchial airway representation by using vascular morphology. The bronchial airway and the corresponding vascular network of the subjects were obtained and stored in memory. In the bronchial airway representation, the end of the airway is identified, and parts of the airway are not included in the representation, but they are actually continuous airways in the subject. In the vascular network representation, the vascular portion corresponding to the unspecified airway portion between the first identifying airway end and the second identifying airway end is identified. An enhanced bronchial airway representation reflecting the airway extending between the ends is generated. The enhanced bronchial airway representation can be displayed on a monitor of a medical device to facilitate bronchoscopic examination procedures.

【技术实现步骤摘要】
使用血管形态增强支气管气道表示的方法和设备
技术实现思路
提供了使用血管形态增强支气管气道表示的方法和设备。在一个实施方案中，首先获得受检者的支气管气道的表示和相应血管网络的表示。在支气管气道表示中，空间坐标由气道的末端识别，其中气道的某些部分不包括在该表示中，但是它们实际上是受检者的解剖结构中的连续气道。然后在血管网络表示中识别对应于支气管气道表示中的第一识别气道末端和第二识别气道末端之间的未表示气道部分的脉管部分。利用该数据来产生反映在第一末端和第二末端之间延伸的气道的增强的支气管气道表示。增强的支气管气道表示可以显示在医疗设备的监视器上，以便于支气管镜检查规程。在血管网络表示中，可以识别对应于支气管气道表示中所识别的气道末端的位置。当通过在血管网络表示中表示的血脉的血管路径将血管网络表示中的两个识别位置连接起来时，可以选择识别的末端作为第一末端和第二末端并将其用于增强支气管气道表示，从而反映在第一末端和第二末端之间延伸的气道。可以执行该方法，使得从单个计算机断层摄影(CT)扫描获得支气管气道表示和血管网络表示。支气管气道表示可以通过设置亨氏(Hounsfield)单位阈值以便对气道检测的CT扫描进行区域增长分割来生成。增强的支气管气道表示可以通过设置较低的亨氏单位阈值以便根据所检测脉管的位置和取向对所检测脉管周围的CT扫描进行区域增长分割来生成。另选地，支气管气道表示和血管网络表示可以从单独的CT扫描获得。用于获得血管网络表示的CT扫描可以经由造影剂来增强。医生或其他专业人员可以使用血管网络表示的显示来人工地识别血管网络表示中对应于未表示气道部分的脉管部分。另选地，识别血管网络表示中对应于支气管气道中气道末端的位置可以由处理器来确定。用于提供受检者的支气管气道的增强表示的示例性设备包括存储器，其被配置为存储受检者的支气管气道的初始数据表示。数据表示包括气道末端的空间坐标，在该气道末端处气道继续在受检者中，但是气道的继续部不包括在初始支气管气道表示中。存储器还被配置为存储对应于受检者的支气管气道的血管网络的数据表示。设备还包括处理器，其被配置为识别血管网络表示中对应于支气管气道表示中的第一识别气道末端和第二识别气道末端之间的未表示气道部分的脉管部分。处理器还被配置为产生反映在第一末端和第二末端之间延伸的气道的增强的支气管气道表示。为此，处理器可以被配置为识别血管网络表示中对应于支气管气道表示中所识别的气道末端的位置。当通过在血管网络表示中表示的血脉的血管路径将血管网络表示中的两个识别位置连接起来时，处理器可以被配置为选择两个所识别的末端作为第一末端和第二末端，增强的支气管气道表示反映在第一末端和第二末端之间延伸的气道。这样，设备可以识别血管网络表示中对应于支气管气道表示中的第一识别气道末端和第二识别气道末端之间的未表示气道的脉管部分。设备可以包括显示器，其被配置为显示增强的支气管气道表示。显示器可以是医疗设备的监视器，其被配置为在支气管镜检查规程中辅助支气管镜的导航。显示器还可以用于人工地识别血管网络表示中对应于未表示气道部分的脉管部分。存储器可以被配置为存储从单个计算机断层摄影(CT)扫描获得的支气管气道表示和血管网络表示。处理器可以被配置为通过设置亨氏单位阈值以便对气道检测的CT扫描进行区域增长分割来生成该支气管气道表示。处理器可以通过设置较低的亨氏单位阈值以便根据所检测脉管的位置和取向对所检测脉管周围的CT扫描进行区域增长分割来生成增强的支气管气道表示。另选地，存储器可以被配置为存储从单独的计算机断层摄影扫描获得的支气管气道表示和血管网络表示。存储器还可以被配置为存储从经由造影剂增强的计算机断层摄影扫描获得的血管网络表示。通过以下详细描述和附图，本专利技术的其他目的和优点对于本领域技术人员而言将是显而易见的。附图说明本文的实施方案以举例的方式而非限制的方式在附图的图中示出。图1为呼吸支气管树的示意图。图2为根据本专利技术的教导内容制造的用于提供受治疗者肺部的三维表示的计算机断层摄影(CT)扫描系统的示例性示意图。图3A为由CT扫描得出的受治疗者的支气管气道的分割表示的示例的图示。图3B为图3A的支气管气道的分割表示的图示的放大部分。图4A为对应于图3A的支气管气道的血脉的血管分割表示的一部分的图示。图4B为图4A的血管分割表示的图示的放大部分，示出了对应于图3B中描绘的各个气道末端的区域中的脉管。图5A至图5C为得出图3B和图4B的示例性气道和血管分割表示的2-D片段的部分的示例。图5A反映了沿图3B和图4B的线A-A的部分片段，图5B反映了沿图3B和图4B的线B-B的部分片段，并且图5C反映了沿图3B和图4B的线C-C的部分片段。图6为根据本专利技术的教导内容的受检者的支气管气道的示例性增强分割表示的图示。图7为根据本专利技术的教导内容的提供受检者的支气管气道的示例性增强表示的示例性方法的流程图。图8为用于执行诊断过程和其他支气管镜检查规程的示例性医疗设备的图示，该设备结合了根据本专利技术的教导内容的增强的支气管气道表示成果。具体实施方式以引用方式并入本专利申请中的文献可包括以与本说明书中明确或隐含的定义相冲突的方式定义的术语。如果发生任何冲突，应以本说明书中的定义为准。计算机断层摄影(CT)扫描在医学领域中是众所周知的。CT扫描不仅用于诊断目的，而且还用于辅助导管和/或其他探针的导航，用于相对非侵入性的医学规程。由BiosenseWebsterInc.(DiamondBar,Calif.)生产的CARTOTM标测系统(其各种细节在美国专利申请公开2009/0093806和2009/0138007以及美国专利5,391,199、5,443,489、5,558,091、5,983,126、5,944,022、6,172,499、6,177,792、6,788,967和6,690,963中有所描述)采用CT扫描数据来辅助导管和其他探针在受检者的心脏中的导航。对本质上为二维片段的CT扫描系列进行分析，为此提供心脏的三维分割表示。对于非侵入性支气管诊断和其他医学规程，希望提供受检者的气道的精确支气管气道表示，即受检者的支气管树。虽然心脏的腔室相对较大，但是肺部的气道形成一棵树，如图1所示，其中气管作为树干，支气管从该树干作为分支在一级、二级、三级等支气管中延伸，随着气体交换的渗透性增加，尺寸和组织密度逐渐减小。因此，常规使用CT扫描以提供受检者的肺部气道的三维表示通常反映了由CT扫描获得的模型内气道的不精确断开或中断。当使用这种表示来将导管或探针导航到气道树的远侧区域时，常规的气道表示会显示死端，在死端处气道实际上继续在受检者中。由于肺的复杂性，当对肺CT扫描进行分割时，有时会缺失解剖结构的一部分。此外，当肺部分割不精确时，各种气道可能看似没有连接，或者医生可能无法识别气道来自何处、去向何处或它们如何连接。由此产生的解剖模型可能会误导医生。因此，医生可以从用于检测患者支气管气道的分割表示中的大多数气道的精制方法中受益。申请人已经认识到，使用受检者肺部血脉的相应表示的形态可以提供增强的气道表示。当进行CT扫描时，血脉通常比气道更准确地被检测和表示。另外，诸如将造影剂经静脉引入患者体内的技术可用于进一步增强脉管系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于提供受检者的支气管气道的增强表示的方法，包括：获得受检者的所述支气管气道的表示，所述表示识别气道末端的空间坐标，在所述气道末端处所述气道继续在所述受检者中，但是所述气道的继续部不包括在所述支气管气道表示中；获得对应于所述受检者的所述支气管气道的血管网络的表示；识别所述血管网络表示中对应于所述支气管气道表示中的第一识别气道末端和第二识别气道末端之间的未表示的气道部分的脉管部分；以及产生反映在所述第一末端和所述第二末端之间延伸的气道的增强的支气管气道表示。

【技术特征摘要】
2017.09.06 US 15/6965191.一种用于提供受检者的支气管气道的增强表示的方法，包括：获得受检者的所述支气管气道的表示，所述表示识别气道末端的空间坐标，在所述气道末端处所述气道继续在所述受检者中，但是所述气道的继续部不包括在所述支气管气道表示中；获得对应于所述受检者的所述支气管气道的血管网络的表示；识别所述血管网络表示中对应于所述支气管气道表示中的第一识别气道末端和第二识别气道末端之间的未表示的气道部分的脉管部分；以及产生反映在所述第一末端和所述第二末端之间延伸的气道的增强的支气管气道表示。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述识别所述血管网络表示中对应于所述支气管气道表示中的第一识别气道末端和第二识别气道末端之间的未表示的气道的脉管部分包括：识别所述血管网络表示中对应于所述支气管气道表示中所识别的气道末端的位置；以及在通过在所述血管网络表示中表示的血脉的血管路径将所述血管网络表示中的两个识别位置连接起来的情况下，选择所识别的末端作为所述第一末端和所述第二末端，所述增强的支气管气道表示反映在所述第一末端和所述第二末端之间延伸的气道。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述增强的支气管气道表示显示在显示器上。4.根据权利要求3所述的方法，其中所显示的增强的支气管气道表示用于辅助支气管镜检查规程中的导航。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述支气管气道表示和所述血管网络表示是从单个计算机断层摄影(CT)扫描获得的，其中所述支气管气道表示是通过设置亨氏单位阈值以便对气道检测的所述CT扫描进行区域增长分割来生成的，并且所述增强的支气管气道表示是通过设置较低的亨氏单位阈值以便根据所检测脉管的位置和取向对所检测脉管周围的所述CT扫描进行区域增长分割来生成的。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述支气管气道表示是从计算机断层摄影扫描获得的，并且所述血管网络表示是从单独的计算机断层摄影扫描获得的。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述血管网络表示是从已经经由造影剂增强的计算机断层摄影扫描获得的。8.根据权利要求2所述的方法，其中所述血管网络表示的显示用于识别所述血管网络表示中对应于未表示的气道部分的脉管部分，以使得能够人工地进行所述位置的识别。9.根据权利要求2所述的方法，其中所述血管网络表示中对应于所述支气管气道中的所述气道末端的所述位置的识别由处理器确定。10.根据权利要求1所述的方法，还包括在医疗设备的监视器上显示所述增强的支气管气道表示，以便于支气管镜检查规程。11.一种用于提供受检者的支气管气道的增强表示的设备，包括：存储器，所述存储器被配置为存储受检者的所述支气管气道的数据表示，所述数据表示识别气道末端的空...

【专利技术属性】
技术研发人员：A佐阿比，Y本兹瑞恩姆，Z德克尔，
申请(专利权)人：韦伯斯特生物官能以色列有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL