專利名稱：用于提供肺通氣信息的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于顯示肺通氣信息的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括輸入，其用于接收肺的多個(gè)CT圖像，每個(gè)CT圖像與呼吸循環(huán)中的至少兩個(gè)不同時(shí)相中的一個(gè)時(shí)相對(duì)應(yīng)；以及處理單元，其被配置為-比較與連續(xù)的時(shí)相對(duì)應(yīng)的CT圖像，以便確定每個(gè)時(shí)相的變形向量場(chǎng)，-基于每個(gè)時(shí)相的變形向量場(chǎng)生成相應(yīng)的通氣圖像，以及-將通氣圖像空間地對(duì)準(zhǔn)，-并且，還包括用于顯示肺通氣信息的顯示器。本發(fā)明還涉及顯示肺通氣信息的方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
日本專利申請(qǐng)JP 2005-028121描述一種用于測(cè)量局部肺通氣的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)利用在吸入和呼出的時(shí)刻對(duì)肺的3D CT掃描。然后，將吸入圖像和呼出圖像對(duì)準(zhǔn)，獲得位移向量場(chǎng)。根據(jù)位移向量場(chǎng)而計(jì)算局部肺通氣。執(zhí)行對(duì)局部值的積分，以便獲得總通氣量。JP 2005-028121的圖3顯示將局部肺通氣可視化的圖。在該圖中，指示擴(kuò)張區(qū)域、收縮區(qū)域以及具有固定體積的區(qū)域。JP 2005-028121的系統(tǒng)的一個(gè)問(wèn)題是，輸出圖僅提供關(guān)于完整的呼吸循環(huán)的局部體積變化的信息。更詳細(xì)的信息可以幫助醫(yī)生、治療者或研究者進(jìn)行對(duì)所檢查的肺的實(shí)際狀況的更好的評(píng)估。發(fā)明目的本發(fā)明的目的是，使改進(jìn)的對(duì)局部肺通氣的評(píng)估成為可能。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，通過(guò)提供一種用于顯示肺通氣信息的系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)該目的，該系統(tǒng)包括輸入和處理單元。提供輸入以便接收肺的多個(gè)CT圖像，每個(gè)CT圖像與呼吸循環(huán)中的至少兩個(gè)不同時(shí)相中的一個(gè)時(shí)相對(duì)應(yīng)。處理單元配置為比較與呼吸循環(huán)中的不同時(shí)相對(duì)應(yīng)的CT圖像，以便確定每個(gè)時(shí)相的變形向量場(chǎng)；基于每個(gè)時(shí)相的變形向量場(chǎng)生成相應(yīng)的通氣圖像；將通氣圖像空間地對(duì)準(zhǔn)；以及針對(duì)經(jīng)對(duì)準(zhǔn)的通氣圖像的每一個(gè)中的至少一個(gè)共同位置而生成所述共同位置的通氣值的時(shí)間進(jìn)程的函數(shù)，函數(shù)中的每個(gè)通氣值基于與經(jīng)對(duì)準(zhǔn)的通氣圖像對(duì)應(yīng)的變形向量場(chǎng)?？梢蕴峁╋@示器，以便顯示以下中的至少一個(gè)通氣或CT圖像和所生成的函數(shù)的曲線圖。通過(guò)計(jì)算每個(gè)相變的局部通氣，能夠?qū)⑹湛s或擴(kuò)張的程度遞送至醫(yī)師。能夠針對(duì)肺中的任何用戶選擇的位置并針對(duì)呼吸循環(huán)期間的任何時(shí)刻而遞送通氣量，而不是作為整個(gè)呼吸循環(huán)的全局量。該系統(tǒng)使得能夠在所有空間維度(2D或3D)中顯示相關(guān)信息并同時(shí)地在時(shí)間維度中顯示信息。所顯示的通氣圖像示出被成像區(qū)域的肺通氣分布，而(多個(gè)) 曲線圖顯示一個(gè)或多個(gè)特定的位置或區(qū)域的局部通氣的時(shí)間進(jìn)程。可以自動(dòng)地或通過(guò)用戶交互而選擇位置或區(qū)域。例如，可以選擇腫瘤區(qū)域或具有健康組織的參考區(qū)域。利用根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，不僅能夠執(zhí)行對(duì)最大吸入和最大呼出狀態(tài)的比較，而且還能夠比較任何兩個(gè)時(shí)相，從而產(chǎn)生對(duì)局部肺通氣的時(shí)間測(cè)量。注意到，即使針對(duì)從最大吸入至最大呼出的轉(zhuǎn)變而計(jì)算的通氣在兩個(gè)不同的位置處或?qū)τ趦蓚€(gè)患者而言是相同的，但時(shí)相間的通氣也可能不同。來(lái)自所有時(shí)相間的通氣圖像的信息為早期癌癥診斷提供更好的工具。在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的實(shí)施例中，將呼吸循環(huán)模型與所生成的函數(shù)擬合?？梢詫M合模型與所生成的函數(shù)一起顯示，以便將理論模型和所測(cè)量的通氣特征圖(profile)之間的差異可視化。此外，用于將呼吸循環(huán)模型與所生成的函數(shù)擬合的參數(shù)可以擁有有用的信息，例如通氣幅度或通氣相移。如果針對(duì)肺中的不同位置而確定這樣的參數(shù)，則可以例如使用顏色編碼來(lái)將這樣的參數(shù)在顯示相應(yīng)的位置處的參數(shù)值的肺圖譜中可視化。在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的另一實(shí)施例中，例如在處置的進(jìn)程期間多次確定通氣特征圖。于是，可以將所生成的多個(gè)函數(shù)用于趨勢(shì)分析。趨勢(shì)分析可能得到顯示通氣特征圖的序列。優(yōu)選地，計(jì)算并顯示諸如通氣幅度和/或通氣相移的重要的參數(shù)的趨勢(shì)。也有可能針對(duì)多個(gè)患者而確定通氣特征圖，并且，使用所獲得數(shù)據(jù)，以便創(chuàng)建功能肺數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)模型，并且，將統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作為功能肺圖譜而顯示。優(yōu)選地，提供用戶輸入裝置，該用戶輸入裝置耦合至處理單元，并且，使用戶能夠在所顯示的通氣圖像中選擇至少一個(gè)共同位置。使用這些輸入裝置，醫(yī)生、醫(yī)師或檢查者具有更近地觀看特定的感興趣位置處的局部肺通氣的機(jī)會(huì)。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種顯示肺通氣信息的方法，該方法包括步驟獲得肺的多個(gè)CT圖像，每個(gè)CT圖像與呼吸循環(huán)中的至少兩個(gè)不同時(shí)相中的一個(gè)時(shí)相對(duì)應(yīng)；比較與不同時(shí)相對(duì)應(yīng)的CT圖像，以便確定每個(gè)時(shí)相的變形向量場(chǎng)；基于每個(gè)時(shí)相的變形向量場(chǎng)生成相應(yīng)的通氣圖像；將通氣圖像空間地對(duì)準(zhǔn)；針對(duì)經(jīng)對(duì)準(zhǔn)的通氣圖像的每一個(gè)中的至少一個(gè)共同位置而生成所述共同位置的通氣值的時(shí)間進(jìn)程的曲線圖，曲線圖中的每個(gè)通氣值基于與經(jīng)對(duì)準(zhǔn)的通氣圖像對(duì)應(yīng)的變形向量場(chǎng)；以及顯示以下中的至少一個(gè)通氣或CT圖像和曲線圖。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，以便使處理器執(zhí)行上述方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，可以以任何被認(rèn)為有用的方式將上述的實(shí)施例、實(shí)現(xiàn)方式和/或本發(fā)明的各方面中的兩個(gè)或更多個(gè)結(jié)合。能夠由本領(lǐng)域中技術(shù)人員在本說(shuō)明書的基礎(chǔ)上執(zhí)行與該系統(tǒng)或該方法的所描述的修改和變更對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)、方法、圖像采集裝置、工作站、和/或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的修改和變更。參考下文描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些及其他方面將顯而易見(jiàn)并得以闡明。


在附圖中圖1示意地顯示根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)；圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖；圖3顯示一對(duì)肺的一系列CT圖像；圖4顯示從圖3的CT圖像導(dǎo)出的一系列變形向量場(chǎng)；
圖5顯示從圖4的變形向量場(chǎng)導(dǎo)出的一系列肺通氣圖像；圖6顯示根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的示范性顯示；圖7顯示所生成的通氣函數(shù)連同擬合的呼吸循環(huán)模型的曲線圖；圖8顯示示范性的肺圖譜；圖9顯示肺的CT圖像，在該CT圖像中，對(duì)圖像特定區(qū)域進(jìn)行高亮；以及圖10顯示十周的時(shí)期期間的通氣參數(shù)的時(shí)間進(jìn)程。
具體實(shí)施例方式圖1示意地顯示根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括具有用于獲得肺的CT圖像的輸入12的處理單元15。CT圖像由CT掃描器11獲得，該CT掃描器11可以是該系統(tǒng)的一部分或耦合至該系統(tǒng)。將時(shí)間戳添加至由CT掃描器11獲得的圖像。在CT掃描期間，利用放在例如上腹部上的標(biāo)記塊來(lái)采集患者呼吸蹤跡。將投影圖像回顧地分類成例如十個(gè)基于呼吸時(shí)相的3D CT圖像數(shù)據(jù)箱(S卩，以10%為間隔從0%至90%的時(shí)相)。由CT掃描器11 的內(nèi)部時(shí)鐘13添加時(shí)間戳。處理單元15可以將所獲得的圖像存儲(chǔ)在例如硬盤的存儲(chǔ)裝置 16上?？梢砸唤邮站土⒓刺幚韴D像，或者，可以在稍后的時(shí)間點(diǎn)從存儲(chǔ)裝置16檢索圖像，以便進(jìn)行處理。該處理導(dǎo)致生成顯示所檢查的肺中的某個(gè)位置處的局部肺通氣的時(shí)間進(jìn)程的曲線圖。在處理CT圖像之后，顯示器17將顯示肺通氣圖像和一個(gè)或多個(gè)所生成的圖。下面將參考圖2來(lái)討論CT圖像的處理?？梢蕴峁┯脩糨斎胙b置18，以便使用戶能夠控制處理和/或選擇顯示模式和顯示選項(xiàng)。圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。在輸入步驟22中，在系統(tǒng)的輸入12接收 CT圖像71。CT圖像71代表肺的至少一部分。在患者的呼吸循環(huán)中的不同時(shí)刻獲得CT圖像71。優(yōu)選地，每個(gè)呼吸循環(huán)獲得大約十個(gè)圖像71，從而得到在最大呼出至最大吸入中變化并包括其間的時(shí)相的十個(gè)不同時(shí)相中的呼吸循環(huán)的細(xì)分。通過(guò)在不同深度采集圖像，可以針對(duì)每個(gè)時(shí)相而獲得3D圖像71。在比較步驟23中，使用模式識(shí)別和/或圖像配準(zhǔn)算法來(lái)比較連續(xù)時(shí)相的圖像71。 兩個(gè)連續(xù)時(shí)相的圖像71之間的差異存儲(chǔ)在例如變形向量場(chǎng)中。注意到，兩個(gè)連續(xù)時(shí)相的圖像71之間的差異可能起因于呼吸運(yùn)動(dòng)或起因于總體上的所檢查的受試者的移動(dòng)。由于總體上的患者的移動(dòng)對(duì)于肺的所有部分而言差不多相等，因而可以針對(duì)這樣的移動(dòng)而補(bǔ)償兩個(gè)圖像71之間的配準(zhǔn)的差異。代替比較連續(xù)時(shí)相的圖像71，也有可能將每個(gè)時(shí)相與例如一個(gè)參考時(shí)相比較。在通氣確定步驟M中，變形向量場(chǎng)用于計(jì)算通氣圖像72。通氣描述進(jìn)氣。較高的通氣值與例如以L/分鐘為單位而測(cè)量的較高的進(jìn)氣對(duì)應(yīng)?？梢酝ㄟ^(guò)以下而計(jì)算通氣例如計(jì)算變形向量場(chǎng)的散度，或變形向量場(chǎng)的雅克比行列式，或者通過(guò)取自所選擇的時(shí)相的亨斯菲爾德值和取自與所計(jì)算的變形向量場(chǎng)對(duì)應(yīng)的變形的其他時(shí)相的亨斯菲爾德值，且隨后計(jì)算相對(duì)變化。生成每個(gè)時(shí)相的通氣圖像72。在圖5中顯示示范性通氣圖像72。通氣圖像72針對(duì)每個(gè)時(shí)相并針對(duì)所觀察的肺中的每個(gè)位置而顯示肺組織是否局部地?cái)U(kuò)張或收縮。選擇通氣偏移，從而0值與無(wú)進(jìn)氣對(duì)應(yīng)。在對(duì)準(zhǔn)步驟25中，將通氣圖像72對(duì)準(zhǔn)。通氣圖像72之一用作參考圖像。例如， 最大吸入狀態(tài)可以用作參考時(shí)相。以這樣的方式移位其他通氣圖像72，從而被成像區(qū)域中的不移動(dòng)的參考點(diǎn)位于經(jīng)對(duì)準(zhǔn)的圖像73的每個(gè)中的相同的位置處。參考點(diǎn)可以由用戶在所有圖像中指示?？商娲?，用戶在一個(gè)圖像中指示一個(gè)參考點(diǎn)，并且，處理單元15在與不同時(shí)相對(duì)應(yīng)的圖像中自動(dòng)地搜索相應(yīng)的點(diǎn)。同樣，可以使用搜索算法和某個(gè)預(yù)定義的搜索準(zhǔn)則而由處理單元尋找將被搜索的一個(gè)參考點(diǎn)。結(jié)果，在參考時(shí)相的坐標(biāo)系中定義每個(gè)通氣圖像72，然而，在對(duì)準(zhǔn)之前，第i個(gè)通氣圖像與屬于第i個(gè)時(shí)相的坐標(biāo)系相關(guān)聯(lián)?？梢钥商娲卦谧冃蜗蛄繄?chǎng)的生成之前執(zhí)行圖像的對(duì)準(zhǔn)。在該情況下，則CT圖像71被對(duì)準(zhǔn)，不再需要通氣圖像72的對(duì)準(zhǔn)。在這兩種情況下，最終結(jié)果都將是一組經(jīng)對(duì)準(zhǔn)的通氣圖像73。在曲線圖生成步驟沈中，生成至少一個(gè)曲線圖，以便顯示所檢查的肺中的特定位置的通氣值的時(shí)間進(jìn)程。出于該目的，可以針對(duì)一個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)位置而分析不同時(shí)相的肺通氣?？商娲兀脩艨梢赃x擇他想要查看其肺通氣的時(shí)間進(jìn)程的一個(gè)或多個(gè)位置。圖3顯示一對(duì)肺的一系列CT圖像71。在該圖中，顯示十個(gè)圖像，每個(gè)圖像代表呼吸循環(huán)中的不同時(shí)相。盡管從CT圖像71還不是非常顯而易見(jiàn)，但該情況下，則0%的時(shí)相與最大吸入狀態(tài)對(duì)應(yīng)，10%、20%、30%以及40%的狀態(tài)代表呼出期間的時(shí)相。50%的狀態(tài)代表從呼出至吸入的轉(zhuǎn)變。從60%至90%，肺由于吸入而擴(kuò)張。在最大吸入，完成呼吸循環(huán)， 并且，肺再次處于0%的狀態(tài)。注意到，原則上，可以將呼吸循環(huán)中的任何時(shí)刻定義為0%的狀態(tài)。對(duì)最大吸入狀態(tài)的良好的替代方案可以是最大呼出狀態(tài)。在該示例中，大致存在著5 個(gè)呼出狀態(tài)和4個(gè)吸入狀態(tài)。對(duì)于其他患者而言，或者，對(duì)于同一患者的其他測(cè)量而言，吸入時(shí)相與呼出時(shí)相的比可能不同。圖4顯示從圖3的CT圖像71導(dǎo)出的一系列變形向量場(chǎng)。在該示例中，顯示高低 (inferior-superior)成分。針對(duì)每個(gè)時(shí)相，確定高低方向上的位移的測(cè)量。優(yōu)選地，沿3 個(gè)方向(x、y、z)測(cè)量位移，從而能夠執(zhí)行對(duì)肺通氣的3D分析。使用模式識(shí)別算法來(lái)確定位移。在10%-50%的時(shí)相，大部分位移在向上的方向上。圖中更淺的區(qū)域代表比更深的區(qū)域更大的位移。這五個(gè)時(shí)相代表呼吸循環(huán)中的呼出時(shí)相。呼出主要由呼吸肌肉的松弛和膈膜的向上移動(dòng)引起，導(dǎo)致將肺組織向上推且將空氣從肺推出。在60% -100% /0%時(shí)相，吸入導(dǎo)致肺組織的向下位移。在此，更深的區(qū)域代表更大的位移。向下移動(dòng)的膈膜使得空氣被吸入肺中。使用用于指示位移量和位移方向的顏色編碼可以是有利的。圖5顯示從圖4的變形向量場(chǎng)導(dǎo)出的一系列肺通氣圖像72。這些圖像72針對(duì)所檢查的肺中的每個(gè)位置而顯示擴(kuò)張/收縮值。例如，0值與體積保存相關(guān)聯(lián)，然而低于(高于)0的值指示可以由不同的顏色顯示的收縮(擴(kuò)張)。圖6顯示根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的示范性的顯示器17。在顯示器17上，顯示CT圖像 71之一。CT圖像71顯示兩個(gè)肺。所顯示的CT圖像代表呼吸循環(huán)中的時(shí)相之一。可以提供用戶界面，以便允許用戶選擇代表不同時(shí)相的圖像71?？商娲兀梢酝瑫r(shí)地顯示兩個(gè)或更多個(gè)圖像71。代替CT圖像71，也可以顯示通氣圖像72。針對(duì)CT圖像71中的四個(gè)位置 62，顯示相應(yīng)的曲線圖74。曲線圖74針對(duì)相應(yīng)的位置62而顯示通氣值的時(shí)間進(jìn)程。通氣偏移如此，從而在呼出期間，通氣值低于1，并且，在吸入期間，通氣值高于1。通氣值指示肺體積。通過(guò)點(diǎn)擊CT圖像中的位置，從而用戶可以調(diào)用顯示針對(duì)相應(yīng)位置的通氣值的曲線圖 74。任選地，所顯示的曲線圖74可以示出目前顯示的CT圖像71的時(shí)相的指示61，從而用戶查看曲線圖中的什么點(diǎn)與所顯示的圖像71相對(duì)應(yīng)。通過(guò)操縱這樣的指示61，從而用戶可以選擇將被顯示的其他時(shí)相的CT圖像，而不是選擇除了目前所顯示的圖像之外的將被顯示的CT圖像。圖7顯示所生成的通氣函數(shù)81連同擬合的呼吸循環(huán)模型82的曲線圖74。呼吸循環(huán)模型82是作為時(shí)間的函數(shù)的肺通氣的數(shù)學(xué)表達(dá)式。例如，呼吸循環(huán)模型82可以定義為V (t) = V0+bcos2n (C1 (t_ Φ ) +C2)，其中，-C1由呼吸循環(huán)的長(zhǎng)度定義，-C2是t = Φ時(shí)的初始通氣相移，-V。是通氣的偏移，-b是通氣幅度，- Φ是參考時(shí)間，并且-η的典型值是1。各種模型82可以適合于與所測(cè)量的參數(shù)擬合。數(shù)學(xué)模型82的選擇可以取決于例如所測(cè)量的參數(shù)和/或期望的擬合精度?？梢葬槍?duì)肺區(qū)中所選擇的位置而計(jì)算并顯示擬合模型82的參數(shù)值。擬合模型的這樣的參數(shù)可以包括對(duì)操作系統(tǒng)的人有用的信息。例如，通氣幅度和通氣相移可以擁有用于評(píng)估相應(yīng)肺區(qū)的實(shí)際狀態(tài)的有價(jià)值的信息?？梢杂?jì)算并顯示肺圖譜90，以將肺中的多個(gè)位置處的擬合模型82的參數(shù)的值可視化。例如，肺的顏色編碼的圖像可以顯示肺圖像中的臨床相關(guān)位置處的通氣幅度或通氣相移。圖8顯示示范性的肺圖譜90，其中，每個(gè)像素與呼吸循環(huán)中的某個(gè)時(shí)刻的肺中的位置相對(duì)應(yīng)。該參數(shù)是通氣幅度。每個(gè)像素的顏色指示參數(shù)的值。也可以針對(duì)其他參數(shù)和肺區(qū)而生成這樣的肺圖譜。肺圖譜可以顯示關(guān)于肺中所選擇的位置處的一段時(shí)期中肺通氣參數(shù)的變化的信息。在這樣的肺圖譜中，可能顯示例如處置期間的或由于不斷進(jìn)展的疾病而導(dǎo)致的通氣狀態(tài)的發(fā)展?？商娲兀梢允褂枚鄠€(gè)患者的肺通氣參數(shù)來(lái)生成肺圖譜。這樣的肺通氣可以提供關(guān)于在特定群體的患者中肺功能的統(tǒng)計(jì)信息。例如，可以針對(duì)健康人、吸煙者、不吸煙者、患有肺癌的人等而提供肺圖譜，所顯示的參數(shù)值可以是參數(shù)的人口平均或標(biāo)準(zhǔn)偏差。圖9顯示肺的CT圖像71，在該CT圖像中，對(duì)圖像特定區(qū)域91、92、93進(jìn)行高亮。 圖10顯示在十周的時(shí)期上圖9的進(jìn)行高亮的區(qū)域91、92、93中的通氣參數(shù)的時(shí)間進(jìn)程?？梢杂捎脩暨x擇特定區(qū)域91、92、93。例如，系統(tǒng)的用戶界面可以允許用戶利用諸如鼠標(biāo)或操縱桿的指點(diǎn)設(shè)備來(lái)繪制所選擇的區(qū)域。除了將被監(jiān)測(cè)的區(qū)域之外，用戶還可以選擇一個(gè)或多個(gè)將被監(jiān)測(cè)的參數(shù)和/或監(jiān)測(cè)曲線圖的時(shí)標(biāo)。也可以使用圖像識(shí)別技術(shù)來(lái)自動(dòng)地選擇區(qū)域91、92、93。例如，系統(tǒng)可以識(shí)別并選擇腫瘤區(qū)域91。然后，圍繞腫瘤區(qū)域91而選擇腫瘤周圍區(qū)域92。在另一肺或在同一肺中的離腫瘤區(qū)域一距離處尋找一個(gè)或多個(gè)參考區(qū)域93。 優(yōu)選地，參考區(qū)域93僅包括健康的肺組織。在圖10中，針對(duì)所選擇的區(qū)域91、92、93而顯示肺通氣參數(shù)——通氣幅度。每個(gè)區(qū)域的肺參數(shù)的值可以是區(qū)域中的所有值的平均值、區(qū)域中的最大值等。注意到，圖表可以包括例如由于位于不同的深度而在圖9的CT圖像中不可見(jiàn)的區(qū)域的通氣參數(shù)。圖10中的圖表表明，在十周的處置期間，腫瘤區(qū)域91中的肺通氣下降，而腫瘤周圍區(qū)域92中的肺通氣僅稍微下降，并且，參考區(qū)域93中的肺通氣基本上恒定。將意識(shí)到，本發(fā)明還擴(kuò)展至適于實(shí)施本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程度，特別是載體上或載體中的計(jì)算機(jī)程序。該程序可以以源代碼、目標(biāo)代碼、代碼中間的源代碼和目標(biāo)代碼的形式， 諸如部分編譯的形式或任何其他適合于在根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)現(xiàn)方式中使用的形式。還將意識(shí)到，這樣的程序可以具有許多不同的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。例如，實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法或系統(tǒng)的功能的程序代碼可以細(xì)分成一個(gè)或多個(gè)子例程。在這些子例程中分布功能的許多不同的方法將對(duì)技術(shù)人員顯而易見(jiàn)。子例程可以一起存儲(chǔ)在一個(gè)可執(zhí)行文件中，以形成自包含的程序。這樣的可執(zhí)行文件可以包括計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，例如處理器指令和/或解釋器指令(例如，JAVA解釋器指令)。可替代地，一個(gè)、幾個(gè)或所有子例程可以存儲(chǔ)在至少一個(gè)外部庫(kù)文件中，并且，靜態(tài)地或例如在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)地與主程序鏈接。主程序包含對(duì)子例程中的至少一個(gè)的至少一次調(diào)用。同樣，子例程可以包括對(duì)彼此的函數(shù)調(diào)用。與計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品有關(guān)的實(shí)施例包括與至少一個(gè)所述方法的處理步驟的每個(gè)對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。這些指令可以被細(xì)分成子例程和/或存儲(chǔ)在可以靜態(tài)地或動(dòng)態(tài)地鏈接的一個(gè)或多個(gè)文件中。 與計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品有關(guān)的另一個(gè)實(shí)施例包括與至少一個(gè)所述系統(tǒng)和/或產(chǎn)品的手段中的每個(gè)對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。這些指令可以被細(xì)分成子例程并且/或者存儲(chǔ)在可以靜態(tài)地或動(dòng)態(tài)地鏈接的一個(gè)或多個(gè)文件中。計(jì)算機(jī)程序的載體可以是能夠攜帶程序的任何實(shí)體或設(shè)備。例如，載體可以包括諸如例如CD ROM或半導(dǎo)體ROM的ROM的存儲(chǔ)介質(zhì)或例如軟盤或硬盤的磁記錄介質(zhì)。而且， 載體可以是可以經(jīng)由電力電纜或光學(xué)電纜或者通過(guò)無(wú)線電或其他手段而輸送的諸如電信號(hào)或光學(xué)信號(hào)的可傳輸載體。當(dāng)在這樣的信號(hào)中實(shí)現(xiàn)程序時(shí)，可以由這樣的電纜或者其他設(shè)備或裝置構(gòu)成載體?？商娲?，載體可以是嵌入有程序的集成電路、適于執(zhí)行相關(guān)方法或用于在相關(guān)方法的執(zhí)行中使用的集成電路。應(yīng)當(dāng)注意到，上述的實(shí)施例圖解說(shuō)明本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明，并且，在不背離所附權(quán)利要求書的范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠設(shè)計(jì)許多可替代的實(shí)施例。在權(quán)利要求書中，放在括號(hào)之間的任何參考符號(hào)不應(yīng)當(dāng)被解釋為限制權(quán)利要求。動(dòng)詞“包括”及其變化形式的使用不排除除了在權(quán)利要求中陳述的元件或步驟以外的元件或步驟的存在。元件前面的冠詞“一”或“一個(gè)”不排除多個(gè)這樣的元件的存在。可以借助于包括若干個(gè)不同的元件的硬件并借助于合適地編程的計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。在列舉若干個(gè)裝置的設(shè)備權(quán)利要求中，可以由同一項(xiàng)硬件實(shí)現(xiàn)若干個(gè)這些裝置。僅僅在互相不同的從屬權(quán)利要求中敘述某些措施的事實(shí)不指示這些措施的組合是不利的。
權(quán)利要求
1.一種用于顯示肺通氣信息的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括-輸入(12)，其用于接收肺的多個(gè)CT圖像(71)，每個(gè)CT圖像(71)與呼吸循環(huán)中的至少兩個(gè)不同時(shí)相中的一個(gè)時(shí)相對(duì)應(yīng)，-處理單元(15)，其配置為-比較與所述呼吸循環(huán)中的不同時(shí)相對(duì)應(yīng)的CT圖像(71)，以便確定每個(gè)時(shí)相的變形向量場(chǎng)，-基于每個(gè)時(shí)相的變形向量場(chǎng)生成相應(yīng)的通氣圖像(72)，-將所述通氣圖像m空間地對(duì)準(zhǔn)，以及-針對(duì)經(jīng)對(duì)準(zhǔn)的通氣圖像(7 的每一個(gè)中的至少一個(gè)共同位置(6 而生成所述共同位置(62)的通氣值的時(shí)間進(jìn)程的函數(shù)(81)，所述函數(shù)(81)中的每個(gè)通氣值都基于與經(jīng)對(duì)準(zhǔn)的通氣圖像(7 對(duì)應(yīng)的變形向量場(chǎng)。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述處理單元(15)還配置為將呼吸循環(huán)模型與所述函數(shù)(81)擬合。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述處理單元(15)還配置為從經(jīng)擬合的呼吸循環(huán)模型導(dǎo)出局部通氣幅度和/或局部通氣相移。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述處理單元(15)還配置為例如在處置的進(jìn)程期間多次生成所述函數(shù)(81)，并基于所生成的多個(gè)函數(shù)(81)而進(jìn)行趨勢(shì)分析。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述處理單元(15)還配置為針對(duì)多個(gè)受試者而生成所述函數(shù)(81)并基于所生成的多個(gè)函數(shù)(81)而進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括顯示器(17)，其用于顯示以下中的至少一個(gè)所述通氣圖像(72)或CT圖像(71)和所述函數(shù)(81)的曲線圖(74)。
7.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，還包括耦合至所述處理單元(15)的用戶輸入裝置(18)， 所述用戶輸入裝置用于使用戶能夠在所顯示的通氣圖像m或CT圖像(71)中選擇所述至少一個(gè)共同位置(62)。
8.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述處理單元(15)配置為使所述用戶能夠使用所述用戶輸入裝置(18)以便選擇將要顯示所述通氣圖像或CT圖像(71)中的哪個(gè)。
9.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述處理單元(15)配置為使所述用戶能夠在所顯示的通氣圖像(7 中選擇對(duì)準(zhǔn)參考點(diǎn)并將所述通氣圖像m相對(duì)于所述對(duì)準(zhǔn)參考點(diǎn)而空間地對(duì)準(zhǔn)。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括用于獲得所述CT圖像(71)的CT掃描器(11)。
11.一種顯示肺通氣信息的方法，所述方法包括步驟-(22)獲得肺的多個(gè)CT圖像(71)，每個(gè)CT圖像(71)與呼吸循環(huán)中的至少兩個(gè)不同時(shí)相中的一個(gè)時(shí)相對(duì)應(yīng)，-(23)比較與所述呼吸循環(huán)中的不同時(shí)相對(duì)應(yīng)的CT圖像(71)，以便確定每個(gè)時(shí)相的變形向量場(chǎng)，"(24)基于每個(gè)時(shí)相的變形向量場(chǎng)生成相應(yīng)的通氣圖像(72)，-(25)將所述通氣圖像(72)空間地對(duì)準(zhǔn)，-(26)針對(duì)經(jīng)對(duì)準(zhǔn)的通氣圖像(7 的每一個(gè)中的至少一個(gè)共同位置(6 而生成所述共同位置(62)的通氣值的時(shí)間進(jìn)程的函數(shù)(81)，所述函數(shù)(81)中的每個(gè)通氣值都基于與經(jīng)對(duì)準(zhǔn)的通氣圖像(7 對(duì)應(yīng)的變形向量場(chǎng)。
12. —種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其程序可用于使處理器執(zhí)行如權(quán)利要求10所述的方法。
全文摘要
一種用于顯示肺通氣信息的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括輸入(12)和處理單元(15)。提供輸入以便接收肺的多個(gè)CT圖像(71)，每個(gè)CT圖像(71)與呼吸循環(huán)中的至少兩個(gè)不同時(shí)相中的一個(gè)時(shí)相對(duì)應(yīng)。處理單元(15)配置為比較與呼吸循環(huán)中的不同時(shí)相對(duì)應(yīng)的CT圖像(71)，以便確定每個(gè)時(shí)相的變形向量場(chǎng)；基于每個(gè)時(shí)相的變形向量場(chǎng)生成相應(yīng)的通氣圖像(72)；將通氣圖像(72)空間地對(duì)準(zhǔn)；以及經(jīng)對(duì)準(zhǔn)的通氣圖像(72)的每一個(gè)中的至少一個(gè)共同位置(62)而生成所述共同位置(62)的通氣值的時(shí)間進(jìn)程的函數(shù)(81)，函數(shù)(81)中的每個(gè)通氣值都基于與經(jīng)對(duì)準(zhǔn)的通氣圖像(73)對(duì)應(yīng)的變形向量場(chǎng)。
文檔編號(hào)A61B5/08GK102300503SQ201080005802
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2010年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月30日
發(fā)明者C·洛倫茨, H·巴爾施多夫, I·C·卡爾森, J·馮貝格, J·薩巴奇恩斯基, N·沙德瓦爾特, R·奧普弗, S·卡布斯, S·雷尼施, T·克林德, T·布萊費(fèi)特 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司