【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于针对一系列随着时间推移进行的治疗和/或检查程序管理患者的虚拟患者模型的方法，其中，至少一个第一时间点的患者模型至少描述患者在该第一时间点的表面，在该第一时间点，患者由第一患者参数描述。此外，本专利技术涉及一种患者模型管理装置、计算机程序和电子可读数据载体。
技术介绍
1、也可以称为“数字双胞胎”的虚拟的电子患者模型在医学
用于多种不同的用途。例如，使用虚拟患者模型来改善x射线剂量管理，通过成像和治疗工作流程的自动化和加速来简化医学技术装置的使用，和/或例如为机器人系统和/或其它系统提供导航辅助，特别是以便进行微创介入。
2、虚拟患者模型例如可以由患者的图像数据产生，其中，也已经提出了基于患者参数产生通用模型的实例来作为虚拟患者模型的方法。例如，de 102019 203 192a1涉及用于医学检查的数字双胞胎的产生。在那里，特别是也可以使虚拟患者模型匹配于患者的身体姿态。
3、在医学技术中，已知可能持续较长的时间段、例如几个月甚至几年的治疗和/或疗法。在此，在不同的时间点，例如以规律的间隔，进行治疗和/或检查程序。例如，在放射治疗中，已知随着时间、即在不同的时间点在特定身体区域施用不同的放射剂量。虽然对于许多患者、特别是成人患者而言，例如为了记录检查结果和/或治疗进展，可以在治疗和/或检查的整个时间段中保持相同的虚拟患者模型，而没有较大的问题，但是每当患者的身体随着时间的推移发生较大的、重要的变化时将出现问题。虽然这例如在成人患者的体重变化时，例如在肿瘤治疗中，就已经可能出现，
技术实现思路
1、因此，本专利技术要解决的技术问题是，给出一种改进的辅助措施，该辅助措施用于跟踪在较长的整体时间段上持续的治疗和/或检查，该辅助措施特别是可以在患者的身体随着时间发生变化时使用。
2、根据本专利技术，上述技术问题通过提供具有本专利技术的特征的方法、患者模型管理装置、计算机程序和电子可读数据载体来解决。本专利技术的有利的扩展方案从下面的描述中得到。
3、在开头提到的类型的方法中，按照本专利技术设置为，在至少一个较晚的第二时间点，使用第一和第二患者参数借助至少一个模型变换扩展患者模型，以便至少描述第二时间点的患者表面，在该第二时间点，患者由第二患者参数来描述。
4、在此，特别是在第二时间点，患者的身体相对于第一时间点发生了变化，例如在儿科患者的情况下特别是由于成长发育，和/或由于体重变化，该体重变化例如可能是由于疾病造成的。因此，第一和第二时间点之间的时间段例如可以是至少一个月、特别是至少一年。
5、按照本专利技术提出，将随着时间、特别是在整个时间段上具有多个连续的治疗和/或检查过程的用于检查和/或治疗的患者模型，从至少对患者表面的三维描述(部分模型)扩展到四维、即空间维度以及时间，方式为，借助模型变换，针对进行治疗和/或检查程序和/或在其它方面关注的每一个时间点，同样例如作为附加的(三维)部分模型，推导出至少对患者表面的描述。由于使用特别是固定的、预先确定的模型变换，因此可以针对患者身体上和/或身体内的不同的位置推导出唯一的对应配属关系，该对应配属关系有利地可以用于进行跟踪，下面将对此进行更详细的讨论。在此，应当注意，第一时间点不强制性地一定是创建虚拟患者模型的时间点。相反，扩展虚拟患者模型之后的第二时间点也可以成为针对后续扩展的新的第一时间点，即较晚的时间点，该较晚的时间点于是形成第二时间点。然而，也可以想到，原则上参照虚拟患者模型的创建时间点作为第一时间点来应用模型变换。由于模型变换特别地是预先确定的，即在整个时间段中对于检查和/或治疗是不变的，因此这些途径原则上全部导致相同的结果。
6、三维的第一部分模型的意义上的患者模型优选可以通过使用患者的图像数据来创建，其中，附加地或者替换地也可以想到，作为通用模型的实例产生患者模型，该实例通过患者参数或者其它患者参数来创建。为了将虚拟患者模型扩展到较晚的第二时间点，虽然原则上可以想到记录在进行模型变换时考虑的图像数据，但是这不是优选的。因此，特别有利的是可以设置为，与患者的图像数据、特别是第二时间点的图像数据无关地制定模型变换，模型变换仅与第一和第二患者参数有关，这些参数适宜地是能够简单地确定的患者的特征参量。
7、患者参数特别是可以包括患者的身高和/或体重和/或年龄和/或性别。在此，为了简单起见，可以假定患者的性别在检查和/或治疗的整个时间段中不发生变化，其中，当然也可以想到在模型变换中一起考虑这种变化的情况。虽然在针对成人的应用中，部分已经证明作为患者参数仅考虑体重就足够了，但是在针对仍处于成长发育的儿科患者的应用中，被证明是特别有利的是，作为患者参数至少考虑身高和/或体重。如果将患者的年龄也用作患者参数，则得到准确性的进一步提高。年龄被证明是是有用的，因为骨骼成熟度与年龄密切相关。
8、如果使用如下的模型变换，该模型变换(特别是仅仅)取决于能够容易地确定的患者参数、特别是即患者参数的变化，则给出能够简单地使用、能够简单地实施的途径，用于估计与第一时间点相比患者的身体发生的变化。为此，仅需将通过患者参数进行了参数化的模型变换，应用于第一时间点的至少对患者表面的三维描述，即应用于第一时间点的部分模型。
9、也就是说，本专利技术特别是使得能够产生空间坐标和时间的意义上的四维的患者模型。这使得能够对患者模型中的位置进行跟踪，由此对于在整体时间段中进行的多个检查和/或治疗过程，使得能够进行正确的对应配属。由此提供了能够简单地使用的有利的辅助措施，用于在整个时间段和/或整个时间段的部分时间段中正确地跟踪治疗和/或检查的影响、成果和/或结果。
10、具体地，可以设置为，患者模型、特别是至少针对患者表面的患者模型至少是多边形模型，其具有节点(顶点)和由这些节点定义的面(表面)，其中，通过模型变换，根据第一和第二患者参数来改变节点的位置。例如，可以将患者表面通过这种多边形网络映射为所谓的“网格”。例如，这里，可以相应地将三个节点(顶点)理解为张开的表面的一部分。通过进行变换来改变节点的位置，由此得到通过这些节点定义的面(表面)发生改变，然而不添加新的节点或者移除节点，并且特别是也不改变邻接关系。换言之，这意味着，在每一个时间点，都给出节点与不同的时间点以及通过这些节点定义的面与不同的时间点的唯一的对应配属关系。也就是说，能够随着时间跟踪节点，因此跟踪面，因为其特性不发生改变。
11、一般性地可以说，在本专利技术的范围内，优选能够在第二时间点跟踪通过第一时间点的位置本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于针对随着时间推移进行的一系列治疗和/或检查程序管理患者的虚拟患者模型(1、1'；7、7'、7"、7'"；10、10'、10")的方法，其中，所述患者模型(1、1'；7、7'、7"、7'"；10、10'、10")在至少一个第一时间点至少描述所述第一时间点的患者表面，在所述第一时间点，患者由第一患者参数描述，
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述患者模型(1、1'；7、7'、7"、7'"；10、10'、10")至少部分是具有节点(4)和由所述节点定义的面(5)的多边形模型，其中，通过所述模型变换根据第一和第二患者参数来改变所述节点(4)的位置。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述第二时间点跟踪所述患者模型(1、1'；7、7'、7"、7'"；10、10'、10")的空间特征，所述空间特征通过所述第一时间点的位置信息来描述。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，特别是针对至少一个时间点，将关于治疗和/或检查过程的作用信息对应配属于所述位置信息，以基于所述患者模型(1、1'；7、7'、7"、7'"；10、10
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在放射治疗和/或放射检查中，所述作用信息包括剂量信息。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，针对所述患者模型(1、1'；7、7'、7"、7'"；10、10'、10")所覆盖的时间点中的至少一个，由所述患者模型产生患者的表示(9、9'、9”)、特别是至少产生患者表面的表示，在所述表示中，与位置相符地特别是通过颜色编码再现所述作用信息。
7.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，通过统计和/或借助机器学习来确定所述模型变换。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，为了通过统计确定所述模型变换，针对相似和/或至少基本上相同的患者参数类别，对所提供的调查人群的三维扫描数据组进行主成分分析，所述扫描数据组针对不同的时间点至少描述人员的表面，患者参数针对相应的时间点相应地与所述扫描数据组对应配属，并且为了确定所述模型变换，使主成分分析的结果，特别是在与所述患者模型(1、1'；7、7'、7"、7'"；10、10'、10")对应的建模形式中考虑的主成分分析的结果，与对应配属的患者参数建立关系。
9.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，患者参数包括患者的身高和/或体重和/或年龄和/或性别。
10.一种患者模型管理装置(16)，所述患者模型管理装置用于针对随着时间推移进行的一系列治疗和/或检查程序管理患者的虚拟患者模型(1、1'；7、7'、7"、7'"；10、10'、10")，其中，所述患者模型(1、1'；7、7'、7"、7'"；10、10'、10")在至少一个第一时间点至少描述所述第一时间点的患者表面，在所述第一时间点，患者由第一患者参数描述，
11.一种计算机程序，当在计算装置(17)上执行所述计算机程序时，所述计算机程序执行根据权利要求1至9之一所述的方法的步骤。
12.一种电子可读数据载体，其上存储有根据权利要求11所述的计算机程序。
...【技术特征摘要】
1.一种用于针对随着时间推移进行的一系列治疗和/或检查程序管理患者的虚拟患者模型(1、1'；7、7'、7"、7'"；10、10'、10")的方法，其中，所述患者模型(1、1'；7、7'、7"、7'"；10、10'、10")在至少一个第一时间点至少描述所述第一时间点的患者表面，在所述第一时间点，患者由第一患者参数描述，
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述患者模型(1、1'；7、7'、7"、7'"；10、10'、10")至少部分是具有节点(4)和由所述节点定义的面(5)的多边形模型，其中，通过所述模型变换根据第一和第二患者参数来改变所述节点(4)的位置。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述第二时间点跟踪所述患者模型(1、1'；7、7'、7"、7'"；10、10'、10")的空间特征，所述空间特征通过所述第一时间点的位置信息来描述。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，特别是针对至少一个时间点，将关于治疗和/或检查过程的作用信息对应配属于所述位置信息，以基于所述患者模型(1、1'；7、7'、7"、7'"；10、10'、10")创建四维的作用图。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在放射治疗和/或放射检查中，所述作用信息包括剂量信息。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，针对所述患者模型(1、1'；7、7'、7"、7'"；10、10'、10")所覆盖的时间点中的至少一个，由所述患者模型产生患者的表示(9、9'、9”)、特别是至少产生患者表面的表...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·比克霍尔德，R·贡德拉帕利，M·威特斯，M·科瓦尔斯基，
申请(专利权)人：西门子医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：
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