【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及评价计算机断层摄影(ct)图像的领域。
技术介绍
1、重力可以引起肺的腹侧和背侧区域之间的肺通气和灌注梯度，尤其是在已经长时间段躺下的对象的肺中。
2、当通过例如在患者处于除标准仰卧位之外的俯卧位时施加机械通气来处置患有常由诸如covid-19的感染性肺部疾病引起的急性呼吸综合征(ards)的患者时，应当考虑到这种梯度引起的潜在负面效应。
3、然而，重力引起的梯度的存在和幅值在患者之间可能变化很大。一些疾病增加或减少该梯度的幅值：例如，患有系统性硬化症相关的血管病变的患者由于肺动脉树的弹性顺应性降低而示出降低的重力依赖性衰减效应。若干弥漫性肺病(例如超敏性肺疾病、细胞非特异性间质性肺炎和亚急性弥漫性肺泡损伤)示出微妙的、相对均匀的肺衰减增加，其可能与重力引起的梯度交叠。
4、在来自ct胸部扫描的三维图像中，患者中的肺通气和灌注梯度是可见的，作为腹侧和背侧肺区域之间的总亨氏密度的细微移位(其中，当对象处于仰卧位置时，背侧区域具有更高的亨氏密度)。然而，效果难以客观地量化。
5、此外，肺实质围绕规则的解剖结构(诸如血管、支气管、淋巴结和心脏)。在患有肺部疾病的患者中，疾病病变、渗出液、肺不张、间皮瘤和疤痕可能嵌入在肺实质内。这种“解剖噪声”意味着肺的ct图像中的亨氏密度的变化比由肺通气和灌注梯度引起的变化大得多。因此，诸如区域平均亨氏密度的简单定量量度不能用于提供关于腹背重力效应的信息。
6、对于患有急性呼吸综合征的患者的处置决策常常需要在紧急情况下急迫地做出
7、因此，需要关于对象的肺的腹侧区域与背侧区域之间的肺通气和灌注梯度的改进的信息。
8、us2021/065361 a1公开了一种用于确定肺的图像中的高密度肺实质的区域的方法和系统。
9、wo 2020/231904 a1公开了一种用于对患者的肺进行成像的方法。
10、mulreany,d g等人的“volumetric xenon-ct imaging of conventional andhigh-frequency oscillatory ventilation”(academic radiology,16(6):718–725，2009年6月1日)公开了获得肺的高分辨率体积通气图。
11、kircher,michael等人的“regional lung perfusion analysis inexperimental ards by electrical impedance and computed tomography”(ieeetransactions on medical imaging,40(1):251–261，2020年9月21日)公开了一种用于基于指示剂增强的电阻抗断层摄影来检测肺弥散的方法。
12、gunnar,elke等人的“quantification of ventilation distribution inregional lung injury by electrical impedance tomography and xenon computedtomography”(physiological measurement,34(10):1303–1318，2013年9月11日)公开了在病理条件下基于电阻抗断层摄影的区域通气评价。
技术实现思路
1、本专利技术由权利要求限定。
2、根据依据本专利技术的一个方面的示例，提供了一种用于评价对象的至少一个肺的肺通气和灌注梯度的处理系统。
3、所述处理系统被配置为：接收包含所述对象的至少一个肺的表示的ct成像数据；对所述ct成像数据执行分割以识别所述对象的至少一个肺的所述表示；通过处理所述ct成像数据来生成亨氏密度频率分布的多个局部直方图，其中，所述多个局部直方图中的每个表示在所述ct成像数据中表示的所述至少一个肺的不同区域；生成所述对象的所述至少一个肺的亨氏密度频率分布的全局直方图；并且对于所述多个局部直方图中的每个：生成多个移位的局部直方图，每个移位的局部直方图是所述局部直方图的移位了不同移位值的版本；将每个移位的局部直方图与全局直方图互相关以产生相应的多个相关值；以及处理所述移位值和所述相关值以产生最终移位值，其中，所述最终移位值的幅值的总范围表示所述肺通气和灌注梯度的幅值。
4、专利技术人已经认识到，肺通气和灌注梯度可以通过来自互相关局部直方图的亨氏单位的移位值来量化。具有更高密度的区域中的局部直方图通常将与针对在第一方向上的移位(即正移位值)的全局直方图具有更高相关性，而具有更低密度的区域中的局部直方图通常将与针对在与第一方向相反的第二方向上的移位(即负移位值)的全局直方图具有更高相关性。
5、最终移位值的幅值的总范围表示肺通气和灌注梯度的幅值，而最终移位值的幅值的范围最大的方向表示梯度的方向。相邻区域的最终移位值之间的幅值差表示那些区域之间的局部梯度。
6、ct成像数据可以是二维或三维成像数据。三维成像数据可以提供优于二维成像数据的改进的准确性和统计能力。
7、在一些示例中，所述多个局部直方图中的每个的所述最终移位值是对应于在所述局部直方图的所述多个相关值中具有所述最大值的所述相关值的所述移位值。
8、对应于最大直方图互相关的移位值(即，相关值最高的移位值)可以被认为最佳地表示局部直方图与全局直方图之间的差异。
9、在一些示例中，所述多个局部直方图中的每个的所述最终移位值是相关性加权的均值移位值。
10、使用相关性加权的均值移位值作为最终移位值增加了对噪声和异常值的鲁棒性。
11、在一些示例中，所述处理系统还被配置为在用户接口处提供对所述最终移位值的可视化。
12、对移位值的可视化允许临床医生立即看到肺通气和灌注梯度的存在、量和分布，使得他们能够在处置期间考虑这一点。
13、可视化还允许临床医生检测由疾病而不是重力引起的衰减差异的存在，因为不与重力方向对齐的局部衰减梯度在可视化中将是明显的。
14、负的最终移位值可以由第一颜色表示，并且正的最终移位值可以由第二不同颜色表示。
15、对于正移位值和负移位值使用不同的颜色使得梯度的方向立即明显：它是颜色变化的方向。
16、在一些示例中，对所述最终移位值的所述可视化通过以下来生成：针对每个局部直方图生成对该局部直方图的所述最大相关值的可视化；并且在对所述最大相关值的所述可视化上生成表示所述最终移位值的叠加。
17、这认识到互相关最高的相关值也提供有价值的临床信息。典型的实质区域将具有比疾病影响区域更高的最大相关值，对于该疾病影响区域，与全局直方图的互相关将在任何移位值处产生低相关值。受疾病影响的区域包括病变、积液、肺不张、间皮瘤等。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于评价对象(110)的至少一个肺的肺通气和灌注梯度的处理系统(130)，所述处理系统被配置为：
2.根据权利要求1所述的处理系统(130)，其中，针对所述多个局部直方图中的每个局部直方图的所述最终移位值是与在所述局部直方图的所述多个相关值中具有所述最大值的所述相关值相对应的所述移位值。
3.根据权利要求1所述的处理系统(130)，其中，针对所述多个局部直方图中的每个局部直方图的所述最终移位值是相关性加权的均值移位值。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的处理系统(130)，还被配置为在用户接口(140)处提供对所述最终移位值的可视化。
5.根据权利要求4所述的处理系统(130)，其中，负的最终移位值由第一颜色表示，并且正的最终移位值由第二不同颜色表示。
6.根据权利要求4或5所述的处理系统(130)，其中，对所述最终移位值的所述可视化是通过以下操作来生成的：
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的处理系统(130)，其中，移位值在预定范围内，所述预定范围例如是在-200亨氏单位与+200亨氏单位之
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的处理系统(130)，其中，所述多个局部直方图包括在横向方向和/或轴向方向上的逐射线直方图，所述轴向方向即为头尾方向。
9.根据权利要求1至7中的任一项所述的处理系统(130)，其中，所述多个局部直方图包括在冠状平面中的二维逐片块直方图。
10.根据权利要求1至7中的任一项所述的处理系统(130)，其中，所述多个局部直方图中的每个局部直方图是通过以下操作来生成的：
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的处理系统(130)，其中，所述全局直方图是通过将所述局部直方图累积成所述全局直方图来生成的。
12.一种用于评价对象(110)的至少一个肺的系统(100)，所述系统包括：
13.根据权利要求12所述的系统(100)，其中，所述处理系统(130)被配置为生成对所述最终移位值的可视化，并且其中，所述系统还包括：
14.一种用于评价对象(110)的至少一个肺的肺通气和灌注梯度的计算机实施的方法(300)，所述计算机实施的方法包括：
15.一种包括计算机程序代码单元的计算机程序产品，所述计算机程序代码单元当在具有处理系统的计算机设备上被运行时，使所述处理系统执行根据权利要求14所述的方法(300)的所有步骤。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于评价对象(110)的至少一个肺的肺通气和灌注梯度的处理系统(130)，所述处理系统被配置为：
2.根据权利要求1所述的处理系统(130)，其中，针对所述多个局部直方图中的每个局部直方图的所述最终移位值是与在所述局部直方图的所述多个相关值中具有所述最大值的所述相关值相对应的所述移位值。
3.根据权利要求1所述的处理系统(130)，其中，针对所述多个局部直方图中的每个局部直方图的所述最终移位值是相关性加权的均值移位值。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的处理系统(130)，还被配置为在用户接口(140)处提供对所述最终移位值的可视化。
5.根据权利要求4所述的处理系统(130)，其中，负的最终移位值由第一颜色表示，并且正的最终移位值由第二不同颜色表示。
6.根据权利要求4或5所述的处理系统(130)，其中，对所述最终移位值的所述可视化是通过以下操作来生成的：
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的处理系统(130)，其中，移位值在预定范围内，所述预定范围例如是在-200亨氏单位与+200亨氏单位之间。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的处理系统(130)，其中，...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·维姆科，J·萨巴奇恩斯基，C·P·亨德里克斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：
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