[發(fā)明專利]用于計(jì)算機(jī)斷層攝影(CT)的慢性阻塞性肺部疾病(COPD)體模及使用所述慢性阻塞性肺部疾病(COPD)體模的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380041851.4
• 申請(qǐng)日: 2013-07-29
• 公開（公告）號(hào): CN104519799B
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·克林德;R·維姆科;U·范斯特文達(dá)勒;H·施米特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號(hào): A61B6/00
• 分類號(hào): A61B6/00
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 李光穎;王英

一種成像系統(tǒng)(10)分析患者的氣道。所述系統(tǒng)(10)包括硬件體模(50)，所述硬件體模包括表示氣道的多個(gè)管(54)。所述管(54)包括不同的管腔尺寸和/或壁厚度。所述系統(tǒng)還包括成像掃描器(12)，所述成像掃描器用于掃描包括所述氣道的感興趣區(qū)域(ROI)和所述硬件體模(50)以創(chuàng)建原始圖像數(shù)據(jù)。至少一個(gè)處理器(32)被編程以進(jìn)行以下中的至少一項(xiàng)：(1)基于所述管(54)的管腔尺寸和/或壁厚度的測(cè)量結(jié)果與所述管(54)的已知管腔尺寸和/或壁厚度來校正所述氣道的壁的測(cè)量結(jié)果；以及(2)生成所述ROI的圖像，在所述ROI的所述圖像中，所述氣道的顏色和/或不透明度是基于所述管(54)的圖像或繪圖與所述氣道的圖像或繪圖的比較的。還提供了對(duì)應(yīng)的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)總體上涉及醫(yī)學(xué)成像。本申請(qǐng)?zhí)貏e適用于與基于計(jì)算機(jī)斷層攝影(CT)的慢性阻塞性肺部疾病(COPD)診斷相結(jié)合并且將特別參考其加以描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本申請(qǐng)還適用于其他使用場合并且不一定限于前述應(yīng)用。

背景技術(shù)

COPD是用來描述引起肺部氣流中的限制的慢性肺部疾病的涵蓋性術(shù)語。COPD的主要亞型包括肺氣腫和支氣管COPD。根據(jù)世界衛(wèi)生組織，COPD是世界范圍性的死亡的主要原因之一。另外，預(yù)計(jì)COPD的發(fā)病率將增加，特別是在發(fā)展中國家。

為了診斷COPD，主要感興趣的是來自診斷CT的氣道壁厚度測(cè)量結(jié)果。這樣的測(cè)量結(jié)果能夠提供疾病的早期指示、或嚴(yán)重性的指示。一種用于測(cè)量氣道壁厚度的方法是所謂的參數(shù)化方法。參數(shù)化方法包括肺部分割、氣道分割、氣道樹標(biāo)記、內(nèi)氣道壁和外氣道壁的分割、在氣道樹中的自動(dòng)選擇位置處的測(cè)量結(jié)果、以及報(bào)告數(shù)值結(jié)果。

準(zhǔn)確地測(cè)量氣道壁厚度能夠是具有挑戰(zhàn)性的。在許多情況下，在CT圖像中的氣道壁的外觀受到部分體積效應(yīng)和模糊的嚴(yán)重影響。參考圖1，圖示了肺的CT圖像的部分。如能夠看到的，有限的物理分辨率(即，模糊)以及(體素網(wǎng)格的)的部分體積效應(yīng)嚴(yán)重地影響可靠地測(cè)量氣道壁厚度的能力。

一種限制部分體積效應(yīng)并且以亞體素準(zhǔn)確度來估計(jì)氣道壁的方法是估計(jì)針對(duì)特定掃描的掃描器參數(shù)。由CT生成的圖像受各種掃描器參數(shù)(例如，重建類型、重建分辨率、管電流等)嚴(yán)重影響。因此，根據(jù)掃描器參數(shù)能夠獲得不同的測(cè)量結(jié)果。

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N新的且改進(jìn)的系統(tǒng)和方法，所述系統(tǒng)和方法克服了以上提到的問題和其他問題。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)一個(gè)方面，一種成像系統(tǒng)分析患者的氣道。所述系統(tǒng)包括硬件體模，所述硬件體模包括表示氣道的多個(gè)管。所述多個(gè)管包括不同的管腔尺寸和/或壁厚度。所述系統(tǒng)還包括用于掃描包括所述氣道的感興趣區(qū)域(ROI)的成像掃描器和所述硬件體模以創(chuàng)建原始圖像數(shù)據(jù)。至少一個(gè)處理器被編程以進(jìn)行以下中的至少一項(xiàng)：(1)基于所述多個(gè)管的管腔尺寸和/或壁厚度的測(cè)量結(jié)果和所述多個(gè)管的已知管腔尺寸和/或壁厚度來校正所述氣道的壁的測(cè)量結(jié)果，所述測(cè)量結(jié)果從所述原始圖像數(shù)據(jù)得出；以及(2)生成所述ROI的圖像，在所述ROI的所述圖像中，所述氣道的顏色和/或不透明度是基于所述多個(gè)管的圖像或繪圖與所述氣道的圖像或繪圖的比較的，所述圖像或繪圖從所述原始圖像數(shù)據(jù)生成。

根據(jù)另一方面，一種方法分析患者的氣道。所述方法包括接收來自成像掃描器的原始圖像數(shù)據(jù)，所述成像掃描器掃描包括所述氣道的感興趣區(qū)域(ROI)和硬件體模。所述硬件體模包括表示氣道的多個(gè)管，所述多個(gè)管包括不同的管腔尺寸和/或壁厚度。所述方法還包括以下中的至少一項(xiàng)：(1)基于所述多個(gè)管的管腔尺寸和/或壁厚度的測(cè)量結(jié)果和所述多個(gè)管的已知管腔尺寸和/或壁厚度來校正所述氣道壁的測(cè)量結(jié)果，所述測(cè)量結(jié)果從所述原始圖像數(shù)據(jù)得出；以及(2)生成所述ROI的圖像，在所述ROI的所述圖像中，所述氣道的顏色和/或不透明度是基于所述多個(gè)管的圖像或繪圖與所述氣道的圖像或繪圖的比較的，所述圖像或繪圖是從所述原始圖像數(shù)據(jù)生成的。