获得血管中钙化沉积不稳定性的定量度量的方法技术

提供了一种通过计算机实施的处理至少一部分血管的图像以获得表示所述血管中钙化沉积不稳定性之度量的方法，所述血管包含至少一处钙化沉积，所述方法包括对一处或多处钙化沉积进行定位和标注。利用对所述钙化沉积进行标注而获得的信息，所述方法还包括计算反映ａ）和ｂ）之一或两者的度量：ａ）各钙化沉积的圆度偏差集合，以及ｂ）多达至少一个阈值，其程度能使各钙化沉积彼此间隔开。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及获得血管中钙化沉积(calcific deposit)不稳定性的定量度量的方法。
技术介绍
目前，心血管病(CVD)是发达国家中最常见的死亡原因，每年CVD引起几乎一百万 例死亡。尽管大量的流行病学和介入研究表明，CVD发病率和流行的显著下降与健康生活 方式以及对风险因子的鉴定和治疗有关，但是CVD死亡率仍然严重。猝死于CVD的女性中 有三分之二没有之前已识别的症状。已经确定了用于评估CVD风险的大多数可能风险因子。因此，不太可能通过鉴定 其它独立风险因子来充分识别处于危险中的患者，因为可能已经鉴定了更具优势的因素。 因此，已提议将几种多元分析模型用于人群中风险的评估。例如，已经设计了 SCORE(全身 冠状动脉风险评估(Systemic Coronary Risk Evaluation))系统以提供评估CVD风险的 标准方法。此系统已被开发用来定义针对CVD预防的生活方式、风险因子和治疗靶标。然而，所述SCORE系统和已设计出的其它类似系统均依赖于对与人有关的多个独 立变量(例如年龄、性别、吸烟习惯、体重、身高等)的采集，这些变量然后通过计算机处理 以评估CVD风险。这些方法不包括考虑心血管系统本身的物理状态。因为似乎已经鉴定了所有主要风险因子，所以注意力已转移到对主要风险因子的 进一步理解、分析、自动化和简化上。目前，与主动脉钙化有关的许多兴趣都致力于涉及遗 传、冠状动脉钙化、临床血管病、胆固醇和抑郁的发现上。许多研究表明主动脉和冠状动脉 钙之间相关联。在II型糖尿病患者中，已经表明主动脉钙化是临床血管疾病的独立风险因 子。由所有这些研究可见，很显然，主动脉钙化是心血管病的重要因素。Kauppila 等(Kauppila,Polak,Cupples,Hannan,Kiel,Wilson" New indices to classify location,severity and progression of calcific lesions in the abdominal aorta :a 25-year follow-up study")描述了一种用于测定主动脉钙化程度的逐节段评 分系统。其评分系统的最大共同点被称为主动脉钙化严重程度评分系统“AC24”。为了 AC24 评分系统，根据4块腰椎骨L1-L4的位置以及前壁和后壁将动脉的腰部放射照片分为8个 节段，如附图说明图1所示。根据节段中可视钙的量，每一节段给出0-3的值。具体而言，0表示没有 主动脉钙化沉积；1-沿主动脉纵向壁少于1/3的小的分散的钙化沉积；2-主动脉纵向壁的 1/3或更多但是小于2/3被钙化；3-纵向壁的2/3或更多被钙化。就AC24评分而言，将后 壁和前壁二者之单个区域的评分进行加和。AC24评分系统旨在提供一种简单、低成本的亚临床血管疾病评估方法。分成节段 具有几个优点，因为当钙化斑块分布在整个腰部主动脉中时，分段法将仅得到大评分。然 而，当对主动脉不同节段进行分级时，该方法仍然严重依赖于临床医生的观察。此外，所述 方法不能区分单个钙化的严重度和分散度。在此方面，相近评分可能导致一个节段严重钙 化或者几个节段轻微钙化的情形。
技术实现思路
根据本专利技术的第一个方面，提供了一种通过计算机实施的处理至少一部分血管 的图像以获得表示血管中钙化沉积不稳定性之度量的方法，所述血管包含至少一处钙化 沉积，所述方法包括对一处或多处钙化沉积进行定位和标注，利用对所述钙化沉积进行标 注而获得的信息来计算反映a)和b)之一或两者的度量a)各钙化沉积的圆度偏差集合 (aggregate of the deviations from roundness),以及b)多达至少——个阔值，其禾呈度能 使各钙化沉积彼此间隔开。本专利技术人发现，就生物学方面而言，分布在血管大部分中的数目较多的小钙化沉 积比相同面积中较少较大的沉积发生心血管疾病的风险更大。本专利技术人还发现，当钙化沉 积随着生长而增长时患者可能发生心血管疾病事件的风险高，所述钙化沉积相对不稳定。 因为其大小是相对于血管大小而言的，所以大的密集的钙化沉积可能引起严重关注，但是 就导致心血管疾病事件方面而言，其可能是相当稳定和安全的。相比而言，数个小的钙化沉 积由于其大小可能看起来不严重，但是其导致心血管疾病事件的风险可能更大，因为它们 与更大的增长风险相关联。单个钙化物的增长范围也增大，因为钙化物的外缘变得更不规 则并且偏离圆形。通过上述方法，本专利技术人将钙化沉积在血管中的分散度和沉积增长范围中的一个 或两个因素纳入考虑，以提供有关钙化稳定程度的指标。 这与AC24系统形成对比，在所述AC24系统中，给定数目的大小相等的钙化物可得 出相等评分，而不管它们是否彼此相邻或者沿主动脉分散，并且不考虑沉积的形状。在一个优选的实施方案中，对一处或多处钙化沉积进行定位和标注包括对每个所 述钙化沉积的边界进行定位和标注以及计算反映a)和b)之组合的度量，其是通过以下获 得的计算钙化沉积所占据的面积；将每个所述钙化沉积的边界向外扩展相当于实物大小 图像的4mm至20mm的距离χ ；计算所扩展钙化沉积所占据的面积；以及通过比较经扩展钙 化沉积的面积与未扩展钙化沉积的面积来计算比较指数(comparative index)以获得所述 度量。对血管中钙化沉积的边界进行扩展可得出各钙化沉积可生长到何种程度的指标。 在此方面，对钙化沉积边界进行扩展可描述在钙化沉积形成之前但在血管图像中看不到的 分子作用。通过以固定距离扩展单个钙化物(calcification)的边界，彼此贴近和至少位 于所述固定距离内的任何钙化沉积都将扩展到彼此内。当计算所述度量时，相邻的经扩展 的钙化沉积的重叠区将仅仅考虑一次。因此，所述度量能真实地反映钙化沉积可增长到何 种程度。优选地，所述方法还包括计算钙化沉积的数目并用所述数目对所述比较指数进行 加权。通过比较经扩展钙化沉积的面积和未扩展钙化沉积的面积来对钙化数目进行加权， 以提供血管中钙化程度和发生心血管疾病相关风险的增强的度量。优选地，所述边界扩展之距离χ相当于实物大小图像的7mm至10mm。更优选地，所 述距离χ相当于实物大小图像的约8. 9mm。健康主动脉的典型直径是约20mm-25mm。病态主动脉的典型直径可高达 60mm-65mm。在一个实施方案中，钙化物边界扩展了主动脉直径的约1/6至1/2。5优选地，所述扩展一处或多处钙化沉积之边界的步骤包括扩大每个钙化沉积的边界。在一些实施方案中，钙化沉积的边界可利用任何合适的结构元件来扩大，使边界 扩展的距离为约X。例如，可以边长2x的平方来扩大一处或多处钙化沉积的边界。在一个优选的实施 方案中，以半径为X的圆来扩大一处或多处钙化沉积的边界。在一个实施方案中，沿着每个分开的钙化沉积的边界的点以固定距离χ向外移动 或者(如果更近时)移动至主动脉壁，或者至相邻钙化沉积的未扩展边界。防止每个钙化 面积的边界扩展超过动脉壁或邻近钙化沉积将给出对于钙化沉积可能增长的真实预测。此外和/或作为选择，用于计算反映b)之度量的方法包括确定钙化沉积的凸壳 (convex hull)以及通过计算凸壳周长和凸壳内面积之一来获得代表凸壳的值。钙化沉积本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过计算机实施的处理至少一部分血管的图像以获得表示血管中钙化沉积不稳定性之度量的方法，所述血管包含至少一处钙化沉积，所述方法包括对一处或多处钙化沉积进行定位和标注，利用对所述钙化沉积进行标注而获得的信息来计算反映ａ）和ｂ）之一或两者的度量：ａ）各钙化沉积的圆度偏差集合，以及ｂ）多达至少一个阈值，其程度能使各钙化沉积彼此间隔开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马斯尼尔森，弗朗索瓦B洛兹，马尔伦德布鲁伊内，埃里克B达姆，莫滕A卡尔斯达尔，克劳斯克里斯蒂安森，
申请(专利权)人：北欧生物科技成像公司，
类型：发明
国别省市：DK[丹麦]