[發(fā)明專利]心肌CT灌注圖像合成

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880020343.0
• 申請日: 2018-03-20
• 公開（公告）號: CN110461235A
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發(fā)明（設計）人: M·P·弗賴曼;L·戈申
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00;A61B5/02;A61B5/026;A61B5/0285;A61M5/00;A61K49/04;G01R33/56;G01R33/563;G01V5/00;G01N23/04;G01N23/087;G06T11/00;G16H30/40
• 代理公司: 72002 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 李光穎<國際申請>=PCT/EP2018

本發(fā)明涉及圖像處理設備以及相關的方法。所述圖像處理設備(10)包括數(shù)據(jù)輸入部(11)，其用于接收以體素組織的譜計算機斷層攝影體積圖像數(shù)據(jù)。所述圖像數(shù)據(jù)包括對象身體中的心臟區(qū)域的對比增強的體積圖像以及該心臟區(qū)域的基準體積圖像，例如虛擬的非對比圖像，其中，所述對比增強的體積圖像傳達關于對象的冠狀動脈解剖結構的解剖信息。所述設備包括流模擬器(12)，其用于：基于所述體積圖像數(shù)據(jù)來生成三維冠狀動脈樹模型或者接收基于所述體積圖像數(shù)據(jù)的三維冠狀動脈樹模型作為輸入，并且基于所述三維冠狀動脈樹模型來模擬冠狀動脈流。所述設備包括灌注合成單元(13)，其用于在至少考慮所述基準體積圖像和所述冠狀動脈流模擬的情況下生成表示在至少一個時刻處在組織中的血液分布的灌注圖像。

技術領域

本發(fā)明涉及數(shù)字圖像處理的領域。更具體而言，本發(fā)明涉及基于譜CT數(shù)據(jù)(例如，冠狀動脈CT血管造影數(shù)據(jù))的心肌計算機斷層攝影(CT)灌注圖像合成。

背景技術

冠狀動脈疾病(CAD)在全世界是重要的死亡原因。在CAD中，斑塊物質在冠狀動脈中的堆積限制了對心臟肌肉的氧氣供應，導致心肌缺血。

本領域中已知的用于評價心臟肌肉活力的無創(chuàng)成像技術包括心肌灌注成像(MPI)(在其中使用諸如SPECT和PET的核成像模態(tài))和心臟磁共振成像(CMR)。然而，這樣的現(xiàn)有技術方案的缺點可能是：這些成像技術可能較不適合于實現(xiàn)對冠狀動脈的組合詳細解剖評價以及對下游心肌區(qū)的功能評估。

在計算機斷層攝影(CT)中，能夠借助于穿透電離輻射來獲得揭示研究中的對象的內部結構的圖像。這樣的圖像，例如三維體積圖像數(shù)據(jù)，能夠通過對投影圖像應用如在本領域中已知的重建技術來獲得，所述投影圖像由探測器獲得并且對應于穿透電離輻射的源和探測器相對于對象的不同取向，例如對應于通過對象的投影輻射的不同方向。重建的圖像數(shù)據(jù)可以以體素來組織，所述體素表示相對于三維坐標系的對象中的不同位置，并且每個體素可以具有與其相關聯(lián)的值，例如，灰度值，諸如以亨氏單位表示的值，其指示掃描對象在與所述體素相對應的位置處的衰減特性，例如，指示無線電密度，例如相對無線電密度。

使用如在本領域中已知的冠狀動脈計算機斷層攝影血管造影(CCTA)，能夠通過評價冠狀動脈狹窄來執(zhí)行對冠狀動脈疾病(CAD)的無創(chuàng)評估。由CCTA圖像數(shù)據(jù)集傳達的詳細解剖信息以及在CAD檢測中的高陰性預測值有利地允許在具有低的至中等的預測試疾病概率的癥狀患者中排除CAD。然而，通過對CCTA數(shù)據(jù)的評價而檢測到的冠狀動脈狹窄是心肌缺血的間接量度。因此，本領域中已知的CCTA方法可能不利地在實現(xiàn)對冠狀動脈病灶的血流動力學顯著性的詳細評價中受限制。

FFR-CT是本領域中已知的允許通過評估血流儲備分數(shù)(FFR)而基于CCTA數(shù)據(jù)來評價冠狀動脈病灶的血流動力學顯著性的方法，所述血流儲備分數(shù)(FFR)指代病灶遠側的壓力與病灶之前的壓力之間的比。FFR-CT因此能夠潛在地改善CCTA在確定血流動力學顯著的CAD方面的特異性。該方案使用基于CCTA數(shù)據(jù)的數(shù)值流模擬來推測FFR度量。對于這樣的流模擬，可能需要冠狀動脈的三維樹模型以及用于對與未成像的脈管系統(tǒng)的界面進行建模的準確邊界條件模型。因此，可能需要基于CCTA圖像數(shù)據(jù)的冠狀動脈的準確分割來建立用于FFR-CT的準確流模擬模型。

在FFR-CT中，病灶的血流動力學顯著性能夠通過在病灶處(例如，在觀察到狹窄的血管區(qū)域中)的局部FFR-CT值或者以被顏色編碼以表示FFR-CT值的冠狀動脈樹的三維網(wǎng)格模型的形式(例如，如在圖1中所圖示的)來報告。因此，用戶對冠狀動脈病灶的評價是受限的，而非被提供有用于直接評價心臟肌肉的活力的手段。

本領域中還已知的是，使用“靶心”視圖(例如，像心臟核成像中的這樣的視圖)來呈現(xiàn)從CCTA分析獲得的流模擬結果。然而，缺點是這樣的視圖會被限于左心室的二維表示，而非允許對整個CT體積的灌注的三維評價。