用于確定對(duì)象的物理性質(zhì)的方法、系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)和程序單元技術(shù)方案

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)涉及評(píng)估醫(yī)學(xué)圖像信息，尤其是對(duì)象（32）的物理性質(zhì)。在準(zhǔn)備手術(shù)流程，例如微創(chuàng)流程時(shí)，可能有益的是在開(kāi)始操作之前詳細(xì)規(guī)劃流程。于是，獲得關(guān)于對(duì)象（32）的物理性質(zhì)的精確信息，例如解剖結(jié)構(gòu)的直徑值（34，36）可能是有益的。因此，提供了一種用于確定對(duì)象（32）的物理性質(zhì)（34，36）的方法和系統(tǒng)，其采用局部對(duì)象背景信息（38）確定對(duì)象（32）的局部物理性質(zhì)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】用于確定對(duì)象的物理性質(zhì)的方法、系統(tǒng)
本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種用于醫(yī)學(xué)圖像評(píng)估的方法和系統(tǒng)，尤其涉及確定對(duì)象的物理性質(zhì)。
技術(shù)介紹
為了準(zhǔn)備和規(guī)劃醫(yī)學(xué)流程，可能有益的是在開(kāi)始實(shí)際操作之前確定對(duì)象，例如解剖結(jié)構(gòu)的物理性質(zhì)，例如長(zhǎng)度、直徑或規(guī)格。例如，對(duì)于微創(chuàng)手術(shù)而言，例如，為了規(guī)劃微創(chuàng)瓣膜置換流程，可能需要血管，尤其是沿主動(dòng)脈球的主動(dòng)脈及其周?chē)Y(jié)構(gòu)的不同直徑值。接下來(lái)可以采用相應(yīng)的測(cè)量結(jié)果來(lái)確定適當(dāng)瓣膜置換元件或支架的尺寸。當(dāng)前，可以人工，例如由醫(yī)務(wù)人員采用介入前醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)，例如CT數(shù)據(jù)來(lái)確定期望的物理性質(zhì)。不過(guò)，這樣的人工確定可能導(dǎo)致基本不可重復(fù)的測(cè)量流程，可能獲得不確定或在一定程度上不正確的直徑值。于是，可能需要改善確定血管結(jié)構(gòu)的物理性質(zhì)，例如直徑的質(zhì)量。文獻(xiàn)US2007/0197898A1(其公開(kāi)日為2007年8月23日)描述了通過(guò)計(jì)算血管內(nèi)壁和中心路徑之間的垂直距離來(lái)確定血管直徑。C.J.SCHULTZ等人：“Threedimensionalevaluationoftheaorticannulususingmultislicecomputertomography：aremanufacturer'sguidelinesforsizingforpercutaneousaorticvalvereplacementhelpful？”，EUROPEANHEARTJOURNAL，vol.31，no.7，2010年4月1日(2010-04-01)第849-856頁(yè)，XP55002823，ISSN：0195-668X，DOI：10.1093/eurheartj/ehp534，描述了評(píng)估向Corevalve尺寸選擇上的不同多切片計(jì)算機(jī)斷層攝影(MSCT)主動(dòng)脈環(huán)形測(cè)量結(jié)果上應(yīng)用當(dāng)前尺寸確定準(zhǔn)則的效果。PIAZZAN等人：“Anatomyoftheaorticvalvarcomplexanditsimplicationsfortranscatheterimplantationoftheaorticvalve”，CIRCULATIONCARDIOVASCULARINTERVENTIONS，vol.1，no.1，2008年8月1日(2008-08-01)，第74-81頁(yè)，XP009150324，描述了三葉主動(dòng)脈瓣復(fù)合體的解剖結(jié)構(gòu)及其對(duì)經(jīng)皮瓣膜置換的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
因此，提供了根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求一種用于確定對(duì)象的物理性質(zhì)的方法、系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)以及程序單元。可以從從屬權(quán)利要求導(dǎo)出本專(zhuān)利技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施例。可以以微創(chuàng)方式，例如通過(guò)微創(chuàng)瓣膜置換，采用X射線(xiàn)引導(dǎo)，來(lái)治療血管病。為了實(shí)現(xiàn)例如主動(dòng)脈瓣或肺動(dòng)脈瓣的微創(chuàng)置換，在支架中安裝人工瓣膜，利用導(dǎo)管在X射線(xiàn)引導(dǎo)下定位支架。在確定相應(yīng)支架的尺寸/直徑時(shí)，可以在規(guī)劃操作時(shí)，采用介入前醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)集確定與操作相關(guān)的解剖結(jié)構(gòu)的物理性質(zhì)，例如直徑。可以采用體圖像數(shù)據(jù)之內(nèi)的專(zhuān)用測(cè)量平面在涉及期望物理性質(zhì)的平面中執(zhí)行實(shí)際測(cè)量。不過(guò)，如果平面的取向沒(méi)有被良好定義，即未適當(dāng)定位，例如，可能不正確地顯示管狀結(jié)構(gòu)的截面，即發(fā)生變形，可能導(dǎo)致不正確的測(cè)量。例如，在未精確設(shè)置測(cè)量平面的取向的情況下，可能將圓形結(jié)構(gòu)顯示為橢圓。另一方面，可能無(wú)法精確定義物理性質(zhì)，例如直徑值自身，因?yàn)楦信d趣結(jié)構(gòu)或解剖結(jié)構(gòu)并非始終是圓柱形的。例如，主動(dòng)脈的流出道可能是橢圓形的，所述球可能是修圓的三角形，升主動(dòng)脈可能是基本圓形。于是，可以針對(duì)不同的解剖結(jié)構(gòu)以不同方式定義要測(cè)量的直徑值，尤其是最小和最大直徑值。解剖結(jié)構(gòu)的直徑值和/或形狀可能沿著左心室流出道、球和主動(dòng)脈變化，需要在正確對(duì)準(zhǔn)的測(cè)量平面之內(nèi)的正確位置執(zhí)行測(cè)量。可以將本專(zhuān)利技術(shù)的專(zhuān)利技術(shù)點(diǎn)看做提供一種方法和系統(tǒng)，其用于確定對(duì)象的物理性質(zhì)，例如對(duì)象沿其三維結(jié)構(gòu)的直徑分布，并接下來(lái)分析和/或顯示對(duì)象背景，即采用對(duì)象背景信息，之內(nèi)的物理性質(zhì)。例如，在對(duì)象是解剖結(jié)構(gòu)的情況下，可以采用解剖結(jié)構(gòu)的解剖背景進(jìn)行物理性質(zhì)的優(yōu)選確定。換言之，如果解剖結(jié)構(gòu)是血管，尤其是主動(dòng)脈的一段，可以向?qū)ο蟮膫€(gè)體段分配個(gè)體解剖結(jié)構(gòu)。例如，對(duì)于主動(dòng)脈而言，段可以包括左心室流出道、主動(dòng)脈球和升主動(dòng)脈。相應(yīng)段可以具有個(gè)體局部解剖結(jié)構(gòu)。可以采用這種解剖背景信息確定，例如計(jì)算，相應(yīng)段或解剖結(jié)構(gòu)的局部直徑性質(zhì)，可能根據(jù)結(jié)構(gòu)和其背景信息，采用不同的確定方法。例如，在具有橢圓截面的段或解剖結(jié)構(gòu)時(shí)，可以采用橢球體幾何結(jié)構(gòu)用于截面的優(yōu)選近似，以確定直徑性質(zhì)，例如最小和最大直徑值。在段或解剖結(jié)構(gòu)包括圓形截面時(shí)，可以采用圓來(lái)近似直徑值。本專(zhuān)利技術(shù)的這些和其他方面將從下文描述的實(shí)施例變得顯而易見(jiàn)并參考其加以闡述。下文將參考以下附圖描述本專(zhuān)利技術(shù)的示范性實(shí)施例。附圖中的例示僅是示意性的。在不同附圖中，為類(lèi)似或相同的元件提供類(lèi)似或相同的附圖標(biāo)記。圖不是按比例繪制的，不過(guò)可以定性成比例的繪制。附圖說(shuō)明圖1a示出了包括升主動(dòng)脈、主動(dòng)脈拱和降主動(dòng)脈的心臟的示范性三維表示；圖1b示出了根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的圖1a的直徑分布的示范性實(shí)施例；圖2a-c示出了根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)用于檢測(cè)包括個(gè)體測(cè)量平面的對(duì)象三維結(jié)構(gòu)的示范性實(shí)施例；圖3示出了根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的直徑分布的另一示范性實(shí)施例；圖4a-f示出了根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的對(duì)象截面圖的示范性實(shí)施例；圖5示出了用于確定對(duì)象的物理性質(zhì)的方法的示范性實(shí)施例；圖6示出了根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)用于確定對(duì)象的物理性質(zhì)的系統(tǒng)的示范性實(shí)施例。附圖標(biāo)記列表：2心臟4左心室流出道5主動(dòng)脈瓣6主動(dòng)脈瓣平面7界標(biāo)8竇中平面9主動(dòng)脈球10竇管連接部12升主動(dòng)脈14測(cè)量平面30直徑分布32對(duì)象/血管/主動(dòng)脈34最小直徑36最大直徑38對(duì)象背景信息50用于確定對(duì)象的物理性質(zhì)的方法51步驟：提供體圖像信息52步驟：確定物理性質(zhì)54步驟：確定對(duì)象背景信息56步驟：可視化對(duì)象背景信息58步驟：確定至少第二局部物理性質(zhì)之一60步驟：確定測(cè)量平面62步驟：在測(cè)量平面中確定局部物理性質(zhì)70用于確定對(duì)象的物理性質(zhì)的系統(tǒng)72存儲(chǔ)元件74處理元件76輸入78輸出具體實(shí)施方式本專(zhuān)利技術(shù)的一個(gè)方面可以看作提供沿解剖結(jié)構(gòu)的直徑分布，例如循著其優(yōu)選細(xì)長(zhǎng)延伸段，同時(shí)分析和/或顯示直徑值，例如最小、平均和最大直徑值，并考慮解剖結(jié)構(gòu)及其相應(yīng)截面形狀，以確定用于計(jì)算直徑值的優(yōu)選方法。本專(zhuān)利技術(shù)采用三維圖像模態(tài)的體圖像信息以確定對(duì)象或?qū)ο蟾信d趣區(qū)域的三維表示，例如患者左心室、主動(dòng)脈球和升主動(dòng)脈的患者特異性幾何形狀。可以采用心臟CT圖像信息的基于模型的分割來(lái)獲得這樣的三維表示。對(duì)于基于模型的分割，可以采用一般化三維模型或解剖結(jié)構(gòu)的一般化形狀。可以通過(guò)采用與可比擬的一般化解剖結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的幾何網(wǎng)格結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的形狀模型。在一般化模型之內(nèi)，可以對(duì)應(yīng)于包括個(gè)體對(duì)象背景信息的個(gè)體解剖結(jié)構(gòu)定義個(gè)體解剖段。針對(duì)患者特異性幾何形狀，例如通過(guò)采用醫(yī)學(xué)圖像體數(shù)據(jù)，調(diào)整一般化網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的形式。結(jié)果，可以獲得基本匹配患者的解剖結(jié)構(gòu)的經(jīng)調(diào)整形狀模型。在調(diào)整期間，也可以調(diào)整經(jīng)一般化編碼的解剖結(jié)構(gòu)，從而定義和識(shí)別圖像數(shù)據(jù)之內(nèi)相應(yīng)的患者實(shí)際解剖結(jié)構(gòu)。可以進(jìn)一步采用相應(yīng)的分割來(lái)評(píng)估患者結(jié)構(gòu)的物理性質(zhì)，尤其是定義測(cè)量平面，在該測(cè)量平面內(nèi)確定相關(guān)的物理性質(zhì)。根據(jù)對(duì)象的局部結(jié)構(gòu)，例如其解剖結(jié)構(gòu)或解剖結(jié)構(gòu)的類(lèi)型，可以采用對(duì)象背景信息，例如，關(guān)于特定位置處相應(yīng)對(duì)象結(jié)構(gòu)的特定截面實(shí)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】2010.04.21 EP 10160630.91.一種用于確定對(duì)象的物理性質(zhì)的方法(50)，包括：提供(51)包括解剖段的對(duì)象(32)的體圖像信息，所述對(duì)象具有三維結(jié)構(gòu)；在所述對(duì)象的一般化三維模型中定義多個(gè)段，其中，所述多個(gè)段中的每個(gè)段都包括局部對(duì)象背景信息(38)；針對(duì)所述體圖像信息來(lái)調(diào)整所述模型，從而定義和識(shí)別所述對(duì)象的解剖結(jié)構(gòu)；確定(52)所述對(duì)象沿其三維結(jié)構(gòu)的物理性質(zhì)，其中，通過(guò)采用根據(jù)與經(jīng)調(diào)整的模型的相應(yīng)段相關(guān)聯(lián)的所述局部對(duì)象背景信息(38)的不同確定方法來(lái)確定各段的物理性質(zhì)；以及對(duì)所述對(duì)象背景信息和所述物理性質(zhì)進(jìn)行可視化(56)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述對(duì)象(32)背景信息包括解剖背景信息。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述解剖結(jié)構(gòu)是血管。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述血管是主動(dòng)脈。5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其中，解剖背景信息包括所述解剖結(jié)構(gòu)的類(lèi)型和/或所述解剖結(jié)構(gòu)的形狀。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述解剖結(jié)構(gòu)的所述類(lèi)型是左心室流出道(4)、主動(dòng)脈瓣(6)、主動(dòng)脈球(8)、竇管連接部(10)和升主動(dòng)脈(12)之一。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述解剖結(jié)構(gòu)的所述形狀是圓形、橢圓形、修圓的形狀和三角形之一。8.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述物理性質(zhì)包括局部直徑性質(zhì)(34，36)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述局部直徑性質(zhì)(34，36)包括最小(34)局部直徑值和最大(36)局部直徑值。10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，確定所述物理性質(zhì)包括計(jì)算取決于所述解剖結(jié)構(gòu)的所述類(lèi)型和所述解剖結(jié)構(gòu)的所述形狀中的至少一個(gè)的直徑性質(zhì)(34，36)。11.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任一項(xiàng)所述的方法，還包括：在沿著所述對(duì)象(32)的所述三維結(jié)構(gòu)的至少第二位置處確定(58)至少第二物理性質(zhì)，以建立直徑分布(30)。12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，確定所述對(duì)象的所述物理性質(zhì)包括：通過(guò)采用所述對(duì)象背景信息確定(60)所述對(duì)象(32)的所述體圖像信息的測(cè)量平面；以及在所述測(cè)量平面(14)中確定(62)所述局部物理性質(zhì)。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，確定所述局部物理性質(zhì)包括將取決于所述解剖結(jié)構(gòu)的所述形狀和/或所述類(lèi)型的幾何形狀擬合到所述對(duì)象(32)的所述體圖像信息的所述測(cè)量平面(14)之內(nèi)。14.一種用于確定對(duì)象的物理性質(zhì)的系統(tǒng)(70)，包括：存儲(chǔ)元件(72)，其用于提供包括解剖段的對(duì)象(32)的體圖像信息，所述對(duì)象具有三維結(jié)構(gòu)；處理元件(74)，其用于在所述對(duì)象的一般化三維模型中定義多個(gè)段，其中，所述多個(gè)段中的每個(gè)段都包括局部對(duì)象背景信息(38)；用于針對(duì)所述體圖像信息來(lái)調(diào)...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：I·韋希特爾施特勒，R·克內(nèi)澤爾，J·威斯，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：皇家飛利浦電子股份有限公司，
類(lèi)型：
國(guó)別省市：