用于提供呼吸信息的方法和数据处理系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于提供呼吸信息的方法，其中该方法包括以下步骤：接收与肺相关的成像数据；基于成像数据为肺部的区域集中的每个区域分别计算灌注分量；基于成像数据为肺部的区域集中的每个区域分别计算通气值；计算肺部的区域集中的所有区域上的通气值的加权平均值，其中对于肺部的区域集中的每个区域，以区域的灌注分量对该区域的通气值进行加权；基于通气值的加权平均值生成呼吸信息；提供呼吸信息。提供呼吸信息。提供呼吸信息。

【技术实现步骤摘要】
用于提供呼吸信息的方法和数据处理系统


[0001]本专利技术涉及一种用于提供呼吸信息的方法。此外，本专利技术还涉及一种数据处理系统、一种医学成像设备、一种计算机程序产品和一种计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]由新型冠状病毒引起的肺部疾病COVID 19反复导致非常严重的病程和死亡。与其他肺炎相比，在此值得注意的是，尽管肺功能(特别是顺应性)仍然良好并且只有部分肺部受到影响，但血氧饱和度或血氧分压(pO2)下降得非常剧烈。
[0003]根据目前的认知，这是由于欧拉
‑
利杰斯特朗
‑
反射的失败。在健康人以及其他肺炎中，这种反射将肺部不参与通气(因为存在浸润，即肺中有水)的部分的灌注向下调节。这可防止大量血液流经不含氧气的肺部区域，然后在不吸收氧气的情况下又进入身体循环。
[0004]在COVID 19中，这种反射受到干扰，因此大量血液流经肺部并且没有氧合(分流效应)。目前尚不清楚这种干扰基于何种原因。
[0005]这种分流效应会导致动脉血氧饱和度急剧下降，并且也会导致心脏的高负荷，因为相应地必须泵送更多的血液来为器官输送氧气。这种情况部分地在只有轻微浸润的患者中就已经发生。
[0006]在此，尽管呼吸参数完全仍在可接受的范围内，但特别是既往患有心脏病的患者尤其有可能因此死于心力衰竭。
[0007]相比之下，在疾病的后期阶段，肺部受到的侵害更均匀，并且由于缺乏扩散能力，氧饱和度相当差，则呼吸参数(例如顺应性)也随之变差。
专利技术内容
[0008]因此，重要的是记录和量化这种分流效应，以便能够进行正确的治疗。本专利技术的目的在于使得可改进呼吸信息的确定。
[0009]本专利技术涉及一种用于提供呼吸信息的方法，其中该方法包括以下步骤：
[0010]–
接收与肺相关的成像数据，
[0011]–
基于成像数据为肺部的区域集中的每个区域分别计算灌注分量，
[0012]–
基于成像数据为肺部的区域集中的每个区域分别计算通气值，
[0013]–
计算肺部的区域集的所有区域的通气值的加权平均值，其中对于肺部的区域集中的每个区域，以区域的灌注分量对该区域的通气值进行加权，
[0014]–
基于通气值的加权平均值生成呼吸信息，
[0015]–
提供呼吸信息。
[0016]特别是可以在计算通气值的加权平均值时将所有区域上以相应灌注分量加权的通气值相加。
[0017]呼吸信息特别是可以具有或可以是通气值的加权平均值。
[0018]肺部区域集合的所有区域的通气值的加权平均值特别是可以是肺部的区域集的
所有区域的通气值的加权算术平均值。通气值的加权平均值例如可以通过以下方式计算，即关于肺部的区域集的所有区域，将区域集中的一个区域的灌注分量与区域集中的该区域的通气值的乘积进行求和，再除以关于区域集的所有区域的灌注分量之和。
[0019]一个实施方式规定，基于通气值的加权平均值计算肺部的分流容积，其中呼吸信息涉及肺部的分流容积。
[0020]呼吸信息特别是可以以呼吸信息数据的形式被生成和/或提供。呼吸信息例如可以涉及肺部气体交换，特别是血液的肺氧合和/或肺通气。
[0021]此外可以规定，呼吸信息涉及氧饱和度，特别是涉及在特定心输出量下所预期的氧饱和度。
[0022]此外可以规定，呼吸信息涉及氧输送能力，特别是涉及当前氧输送能力和/或最大氧输送能力。
[0023]呼吸信息特别是可以包括和/或可以是肺部分流容积。此外可以规定，呼吸信息涉及肺部分流容积与肺部分流容积的阈值的比较结果。
[0024]肺的分流容积特别可以是肺的相对分流容积。特别是可以规定，相对分流容积和通气值的加权平均值之和与该区域集的灌注分量和通气值无关，特别是等于一个常数，例如等于1。例如，在后一种情况下，相对分流容积可基于以下公式计算：
[0025][0026]其中SV％是相对分流容积，x是该区域集的区域数量，V
n
％是该区域集的第n个区域的通气值，并且P
n
是该区域集的第n个区域的灌注分量，其中在所有x个区域上的灌注分量P
n
的总和等于1。
[0027]一个实施方式规定，区域集成对不相交和/或覆盖肺部。
[0028]肺部的区域集合特别是可以基于肺部的功能划分和/或分割。肺部的区域集例如可基于将肺划分为肺叶、肺段或划分为血管的流动区域。
[0029]此外还可以规定，肺部的区域集中的每个区域是与肺相关的医学图像数据集的相应体素或相应体素组。
[0030]医学图像数据集例如可以包含在成像数据中或者可以基于成像数据生成。
[0031]与肺部在肺部区域集的区域中的划分相关的划分数据集例如可以包含在成像数据中或基于成像数据生成。
[0032]此外还可以规定，肺部是右肺，肺部是左肺，肺部由右肺和左肺组成或者肺部具有右肺和/或左肺。
[0033]一个实施方式规定，对于区域集中的每个区域，区域的灌注分量与该区域在肺部的总灌注中的分量有关。对于区域集中的每个区域，区域的灌注分量特别可以是该区域在肺部总灌注中的分量。
[0034]例如，对于区域集中的每个区域，区域的灌注分量可以是该区域在肺部的总灌注中的绝对分量，特别是使得所有区域上灌注分量的总和等于总灌注的绝对值。
[0035]例如，对于区域集中的每个区域，区域的灌注分量可以是该区域在肺部的总灌注中的相对分量，特别是使得所有区域上的灌注分量的总和等于1。
[0036]特别是可以接收与肺部有关的灌注数据。例如可以基于肺部的灌注检查来求取灌
注数据。用于提供呼吸信息的方法例如可以包括执行肺部灌注检查。例如，可以基于灌注数据和划分数据为肺部的区域集中的每个区域计算灌注分量。
[0037]一个实施方式规定，对于区域集中的每个区域，区域的通气值是该区域的平均灰度值与参考灰度值的商。
[0038]在计算机断层扫描中，灰度值可以以Hounsfield单位表示为CT密度。CT密度可以用于衡量相应区域中所存在的水量。肺部分的水含量越高，则该肺部分对气体交换的贡献就越小，因为氧气通过肺泡中的水的扩散距离被加长。
[0039]灰度值除以参考灰度值。在正常肺密度为900HU的情况下，相对通气值等于100％。对于0HU的纯水，没有通气，通气的相对值等于0％。这用作估计气体交换的相对量度。类似地可从闪烁扫描数据或从MR数据或从其组合来估计气体交换。
[0040]一个实施方式规定，对于区域集中的每个区域，区域的通气值与该区域中的肺部气体交换的量度相关。对于区域集中的每个区域，区域的通气值特别可以是区域中的肺部气体交换的量度。
[0041]肺部气体交换例如可以基于通气和/或扩散能力。
[0042]特别是可以接收与肺部相关的通气数据。例如可以基于肺部的通气检查来本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于提供呼吸信息的方法，其中所述方法包括以下步骤：
–
接收(ED)与肺部(P)相关的成像数据，
–
基于所述成像数据为所述肺部(P)的区域集(R1、R2)中的每个区域分别计算(CP)灌注分量，
–
基于所述成像数据为所述肺部(P)的所述区域集(R1、R2)中的每个区域分别计算(CV)通气值，
–
计算(CM)所述肺部(P)的所述区域集(R1、R2)的所有区域上的通气值的加权平均值，其中对于所述肺部(P)的所述区域集(R1、R2)中的每个区域，以区域的灌注分量对该区域的通气值进行加权，
–
基于所述通气值的加权平均值生成(GS)所述呼吸信息，
–
提供(BS)所述呼吸信息。2.根据权利要求1所述的方法，
–
其中基于所述通气值的加权平均值计算所述肺部(P)的分流容积，
–
其中所述呼吸信息与所述肺部(P)的分流容积相关。3.根据权利要求1或2所述的方法，
–
其中所述区域集(R1、R2)成对不相交并且覆盖所述肺部(P)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，
–
其中对于所述区域集(R1、R2)中的每个区域，区域的灌注分量与该区域在所述肺部(P)的总灌注中的分量有关。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，
–
其中对于所述区域集(R1、R2)中的每个区域，区域的通气值是该区域的平均灰度值与参考灰度值的商。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，
–
其中对于所述区域集(R1、R2)中的每个区域，区域的通气值与该区域中的肺部气体交换的量度相关。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，
–
其中接收校准数据，所述校准数据涉及将所述肺部气体交换的值分配给通气值，
–
其中对于所述区域集(R1、R2)中的每个区域，基于区域的通气值和所述校准数据来计算区域中的肺部气体交换的值。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，
–
其中所述成像数据包含与所述肺部(P)相关的功能成像数据，
–
其中对于所述肺部(P)的所述区域集(R1、R2)中的每个区域，基于所述功能成像数据来计算区域的灌注分量。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，
–
其中所述成像数据包含与所述肺部(P)相关的形态学成像数据，
–
其中对于所述肺部(P)的所述区域集(R1、R2)中的每个区域，基于所述形态学成像数据来计算区域的通气值。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，
–
其中所述成像数据包含与所述肺部(P)相关的光谱CT成像数据，
–
其中对于所述肺部(P)的所述区域集(R1、R2)中的每个区域，基...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：西门子医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：