[發(fā)明專利]形態(tài)學和血管周疾病標志物的聯(lián)合評估

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202080011809.8
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN113439287A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設計）人: A·J·巴克勒
• 申請（專利權）人: 易魯希德生物成像公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;A61B5/02;A61B6/00;A61B8/08
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉文燦

提供了一種包括層次分析框架的系統(tǒng)，該層次分析框架可以利用第一組機器學習算法來利用醫(yī)學成像數(shù)據(jù)識別和量化一組生物特性。系統(tǒng)可以基于量化的生物特性對醫(yī)學成像數(shù)據(jù)進行分割，以描繪血管周圍脂肪組織的存在。該系統(tǒng)還可以基于量化的生物特性對醫(yī)學成像數(shù)據(jù)進行分割，以確定管腔邊界和/或基于管腔邊界和LRNC區(qū)域之間的最小距離確定帽厚度。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2019年8月5日提交的美國臨時專利申請第62/882,881號的權益和優(yōu)先權，其全部內容通過引用整體并入本文并且由本申請的受讓人擁有。

政府權利

這項工作部分得到了NIH獎項ID HL 126224的支持。政府可能對本發(fā)明擁有某些權利。

技術領域

本發(fā)明涉及疾病的計算機輔助表型分析(CAP)，其可以包括將計算機化圖像分析和/或數(shù)據(jù)融合算法應用于患者數(shù)據(jù)。特別地，本發(fā)明涉及用于闡明動脈粥樣硬化的疾病過程的定量成像和分析，包括描繪血管周圍脂肪組織和/或確定血管的富含脂質的壞死核(LRNC)與管腔之間的組織厚度(“帽厚度(cap thickness)”)。

背景技術

動脈粥樣硬化可能危及生命，尤其是在老齡化人群中，但即使在相對年輕的人群中也是如此。當前用于診斷動脈粥樣硬化的方法，例如，使用血液標志物，例如膽固醇水平)和/或確定管腔變窄的程度(狹窄(stenosis))是有限的，并且因此可能導致次優(yōu)的治療決策(例如，執(zhí)行或不執(zhí)行手術，或開具強化藥物治療)。例如，許多血管手術對患者沒有好處，一些需要手術的患者沒有進行手術，并且許多患者可通過藥物有效治療但可能沒有給他們開處方。

當前的工具可以分析血管腔，但這不足以真正診斷動脈粥樣硬化，因為動脈粥樣硬化是血管壁的疾病，而不是血液或血液流過的通道。錯誤分類的風險水平、無法評估對藥物治療的可能反應和/或無法測量對藥物的反應的發(fā)生率很高。

目前，放射成像可用作用于定位疾病起源的非侵入性和安全的方法。當前的醫(yī)學成像工具可以包括計算機斷層掃描(CT，包括單能量、多能量或光譜CT)、磁共振成像(MR、MRA、DCE-MRI或多對比MRI)、超聲(b模式或血管內US)，以及具有各種成像模態(tài)的靶向造影劑方法。

增強的成像技術使醫(yī)學成像成為患者護理的重要組成部分。成像可能很有價值，因為它可以使用非侵入性方法或微創(chuàng)方法提供空間和時間上的局部解剖和/或功能信息。然而，可能期望用于處理增加的分辨率的技術，既用于利用數(shù)據(jù)中的通常不容易用人眼評估的模式和/或簽名，又用于例如管理大量數(shù)據(jù)以高效地將它集成到臨床工作流程中。在更新的高分辨率成像技術的情況下，沒有輔助的放射科醫(yī)師可能“淹沒”在數(shù)據(jù)中。因此，例如，為了整合用于個體患者管理的定量成像，可能期望的是提供一類決策支持信息學工具，以使得能夠在現(xiàn)有工具工作流程和/或報銷約束的現(xiàn)實中進一步利用成像能力。

目前，動脈粥樣硬化的成像常規(guī)地通過導管插入有創(chuàng)地進行以及通過超聲、CT、MR和使用核醫(yī)學技術無創(chuàng)地進行。最典型的評估是管腔狹窄。最近已經在確定血流儲備分數(shù)(fractional flow reserve)方面取得了進展。

當前動脈粥樣硬化成像的一個困難可能包括所用方法缺乏穩(wěn)健性。例如，當前的方法通常只在血管外壁與血管周圍組織之間提供低水平的對比度，因此很難區(qū)分兩者。當前的一些方法簡單地在管腔周圍采用環(huán)形環(huán)，而沒有具體確定外壁邊界。血管逐漸變細、分支血管、附近組織等也可能是有問題的。

動脈粥樣硬化當前成像的另一個困難可能是由于特定的成像設備使用有限的激勵來詢問組織，并且盡管一方面多對比MR或另一方面多能量CT的效用，但結果可能是在產生的信號中出現(xiàn)一定程度的非特異性反應。

發(fā)明內容