專利名稱：參數(shù)圖像的自動定標(biāo)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方案涉及醫(yī)療設(shè)備的領(lǐng)域。更具體地說，本方案涉及對參數(shù)圖像的分析。
背景技術(shù)：
參數(shù)圖像通常用于圖形化表示診斷應(yīng)用中的定量分析的結(jié)果。特別地，本技術(shù)可以用于評價(jià)對比增強(qiáng)超聲成像中的血液灌注。出于這一目的，給患者施用超聲造影劑(UCA) (例如，由磷脂穩(wěn)定的充氣微泡的懸浮液組成)。該造影劑充當(dāng)有效的超聲反射器，并且通過應(yīng)用超聲波并測量對其響應(yīng)而返回的回聲信號，可以容易地檢測該造影劑。由于造影劑以與患者體內(nèi)的紅血球相同的速度流動，因此對其的檢測和跟蹤提供了關(guān)于正在分析的身體部位中的血液灌注的信息。特別地，將針對身體部位的每一個(gè)位置隨著時(shí)間而記錄的回聲信號與數(shù)學(xué)模型函數(shù)相關(guān)聯(lián)；該模型函數(shù)用于計(jì)算任何想要的灌注參數(shù)(例如，洗入速率(wash-in rate))，這些灌注參數(shù)表征身體部位的位置。然后，通過給表示身體部位的位置的每一個(gè)像素分配灌注參數(shù)的對應(yīng)值(簡稱，“灌注參數(shù)值”)來產(chǎn)生參數(shù)圖像。參數(shù)圖像示出整個(gè)身體部位的灌注參數(shù)值的空間分布，從而便于對其異常灌注(例如，由于病態(tài)狀況導(dǎo)致)的可能位置的識別。參數(shù)圖像還可以用于基于直方圖執(zhí)行統(tǒng)計(jì)分析。例如，“Histogram Analysis versus Region of Interest Analysis of Dynamic Susceptibility Contrast Perfusion MR Imaging Data in the Grading of Cerebral Gliomas, M. Law et al. , AJNR Am J Neuroradiol 28 :761-66, Apr 2007”描述了在對比增強(qiáng)磁共振(MR)成像應(yīng)用中使用本技術(shù)。特別地，創(chuàng)建了腦血容量(CBV)圖(被限制在需要保持適當(dāng)?shù)纳珮?biāo)的最小值和最大值之間)。然后，CBV圖被歸一化到未受影響的組織的值(典型的，正常的對側(cè)腦白質(zhì))?，F(xiàn)在計(jì)算CBV圖的關(guān)注區(qū)域(ROI)中的值的直方圖。該直方圖用于評價(jià)對應(yīng)的神經(jīng)膠質(zhì)瘤的等級-例如，基于其標(biāo)準(zhǔn)差或多種度量來評價(jià)(借助于二元邏輯回歸來識別)。同樣地，“Glioma Grading by Using Histogram Analysis of Blood Volume Heterogeneity from MR-derived Cerebral Blood Volume Maps,Kyrre E. Emblem et al., Radiology =Volume 247 =Number 3-June 2008，pages 808-817” 描述了從歸一化的 CBV 圖計(jì)算直方圖；然后，將得到的曲線歸一化為1的值。可以通過確定直方圖分布的峰值高度 (使用可以進(jìn)一步使用直方圖形狀的分析來改善的結(jié)果)來評價(jià)惡性神經(jīng)膠質(zhì)瘤。此外，為了識別神經(jīng)膠質(zhì)瘤等級和低等級少突膠質(zhì)細(xì)胞亞型，“Histogram Analysis of MR Imaging-Derived Cerebral Blood Volume Maps Combined Glioma Grading and Identification of Low-Grade Oligodendroglial Subtypes, K. E. Emblem et al.，AJNR Am J Neuroradiol 29 :1664-70,Oct 2008”描述了在使用用于峰值高度的截止值的情況下的本技術(shù)(即使作者自己認(rèn)識到在實(shí)踐中難以定義截止值，因此固有地減小了其可轉(zhuǎn)移性)。作為最后一個(gè)例子，“Assessing tumour response to treatment :Histogramanalysis of parametric maps of tumour vascular function derived from dynamic contrast-enhanced MR images, C. Hayes et al., Proceedings of ISMRM 2000, Denver, Col. , USA, April 2000”描述了在對比增強(qiáng)MR應(yīng)用(例如，基于滲透性)中使用參數(shù)圖像的統(tǒng)計(jì)分析來評價(jià)腫瘤對治療的響應(yīng)。特別地，本文獻(xiàn)提出了使用中間數(shù)(median)、范圍 (range)或偏斜度(skewness)的值(如通過對應(yīng)的直方圖定性地示出的)。但是，當(dāng)應(yīng)用于對比增強(qiáng)超聲成像的情況時(shí)，上述統(tǒng)計(jì)分析產(chǎn)生強(qiáng)烈地依賴于用來記錄回聲信號(根據(jù)回聲信號產(chǎn)生參數(shù)圖像)的設(shè)備的結(jié)果；此外，即使當(dāng)使用給定設(shè)備時(shí)，通過改變其設(shè)置(例如，增益、對數(shù)壓縮等)也會獲得不同的結(jié)果。因此，這些結(jié)果不適合于絕對的定量評估。此外，這些結(jié)果不能在使用不同設(shè)備或設(shè)置的研究者之間進(jìn)行比較。

發(fā)明內(nèi)容
一般來說，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方案是基于應(yīng)用自動定標(biāo)過程的想法。特別地，本發(fā)明的一個(gè)方面提出用于分析身體部位的數(shù)據(jù)處理方法(例如，通過軟件實(shí)現(xiàn))。該方法包括提供參數(shù)圖(例如，身體部位的參數(shù)圖像)的步驟；該參數(shù)圖包括多個(gè)參數(shù)值，每一個(gè)參數(shù)值表征身體部位的對應(yīng)位置(例如，指示其洗入速率)。該方法通過確定對應(yīng)于所選分析位置(包括在所述位置中-例如，身體部位的關(guān)注區(qū)域的位置)的多個(gè)分析參數(shù)值(包括在所述參數(shù)值中)的至少一種分布的至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)來繼續(xù)；每一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)指示由分析位置限定的身體部位的分析區(qū)域的狀況。在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方案中，確定至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的步驟包括針對分析參數(shù)值的每一種分布確定飽和值。飽和值將對應(yīng)于至少包括分析位置(例如，由所有位置構(gòu)成)的所選處理位置(包括在所述位置中)的處理參數(shù)值(包括在所述參數(shù)值中)的有序序列分割為第一子集和第二子集； 這些子集由根據(jù)預(yù)定義的自動定標(biāo)百分比(例如，在參數(shù)圖像的累積直方圖中)確定的多個(gè)處理參數(shù)值構(gòu)成。然后產(chǎn)生自動定標(biāo)圖(例如，由自動定標(biāo)圖像構(gòu)成)。自動定標(biāo)圖包括用于每一個(gè)處理位置的自動定標(biāo)值；如果對應(yīng)的處理參數(shù)值包括在第二子集中，則自動定標(biāo)值等于該對應(yīng)的處理參數(shù)值，或者，如果對應(yīng)的處理參數(shù)值包括在第一子集中，則自動定標(biāo)值等于飽和值。然后，從對應(yīng)于分析位置的自動定標(biāo)值(例如，通過計(jì)算其直方圖、對應(yīng)的概率函數(shù)和/或該概率函數(shù)的一個(gè)或多個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù))確定至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)。在本發(fā)明實(shí)施例中，每一個(gè)參數(shù)值指示用預(yù)先施用的造影劑灌注的身體部位的對應(yīng)位置的灌注。在本發(fā)明實(shí)施例中，第一子集的處理參數(shù)值高于(或等于)飽和值。在本發(fā)明實(shí)施例中，確定飽和值的步驟包括計(jì)算處理參數(shù)值的累積直方圖，以及將飽和值設(shè)置為與累積直方圖中的自動定標(biāo)百分比相關(guān)聯(lián)的處理參數(shù)值。在本發(fā)明實(shí)施例中，自動定標(biāo)百分比的范圍是從80%到99. 99%。在本發(fā)明實(shí)施例中，確定至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的步驟還包括將自動定標(biāo)值歸一化為預(yù)定義的歸一化范圍。在本發(fā)明實(shí)施例中，確定至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的步驟包括計(jì)算對應(yīng)于分析位置的自動定標(biāo)值的直方圖。在本發(fā)明實(shí)施例中，確定至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的步驟還包括通過將該直方圖與參數(shù)函數(shù)(例如，對數(shù)正態(tài)分布函數(shù))進(jìn)行擬合來計(jì)算直方圖的概率函數(shù)。
在本發(fā)明實(shí)施例中，確定至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的步驟包括計(jì)算對應(yīng)于分析位置的分析參數(shù)值的分布的至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)的值。在本發(fā)明實(shí)施例中，計(jì)算至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)的值的步驟包括從概率函數(shù)計(jì)算至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)的值。在本發(fā)明實(shí)施例中，處理位置由所有的位置構(gòu)成，并且分析位置由這些位置的子集構(gòu)成。在本發(fā)明實(shí)施例中，至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)是多個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)(例如，眾數(shù)(mode)和標(biāo)準(zhǔn)差)；在本發(fā)明實(shí)施例中，該方法還包括將統(tǒng)計(jì)參數(shù)的各個(gè)值的指示顯示在圖中的步驟， 該圖對于每一個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)具有可視化尺度。在本發(fā)明實(shí)施例中，提供知識庫，用于存儲用于統(tǒng)計(jì)參數(shù)的各個(gè)參考范圍的至少一個(gè)集合的指示(例如，通過將其預(yù)載入大容量存儲器中)；參考范圍的每一個(gè)集合指示身體部位的對應(yīng)的評估狀況。該方法還包括下述步驟從知識庫檢索參考范圍的至少一個(gè)集合，以及在圖中顯示所述參考范圍的至少一個(gè)集合的表示。在本發(fā)明實(shí)施例中，對應(yīng)于分析位置的分析參數(shù)值的至少一種分布由對應(yīng)于分析位置的分析參數(shù)值的多種分布構(gòu)成，每一個(gè)分布用于所選合成位置(包含在所述位置中)； 每一個(gè)合成位置的分析位置由包括分析位置的位置的子集構(gòu)成。在本發(fā)明實(shí)施例中，該方法還包括創(chuàng)建合成圖像的步驟；對于每一個(gè)合成位置，合成圖像包括基于對應(yīng)的至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的合成值。在本發(fā)明實(shí)施例中，每一個(gè)合成位置的分析位置由以合成位置周圍為中心的預(yù)定義的正常數(shù)目的位置。在本發(fā)明實(shí)施例中，每一個(gè)合成位置的至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)是分析參數(shù)值的對應(yīng)分布的多個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)的各個(gè)值(例如，眾數(shù)的值和標(biāo)準(zhǔn)差的值)。提供知識庫，用于存儲用于統(tǒng)計(jì)參數(shù)的各個(gè)參考范圍的至少一個(gè)集合的指示；參考范圍的每一個(gè)集合指示身體部位的對應(yīng)的評估狀況。創(chuàng)建合成圖像的步驟包括從知識庫中檢索參考范圍的至少一個(gè)集合，以及根據(jù)合成位置的統(tǒng)計(jì)參數(shù)的值與參考范圍的至少一個(gè)集合的比較設(shè)置每一個(gè)合成位置的合成值。在本發(fā)明實(shí)施例中，知識庫還適合存儲參考范圍的至少一個(gè)集合的不同參考值的指示；創(chuàng)建合成圖像的步驟包括從知識庫檢索至少一個(gè)參考值，以及將每一個(gè)合成位置的合成值設(shè)置為包括合成位置的各個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)的值的參考范圍集合的參考值，或者，將每一個(gè)合成位置的合成值設(shè)置為默認(rèn)值。在本發(fā)明實(shí)施例中，合成位置由所有的位置構(gòu)成。本發(fā)明的一個(gè)不同方面提出了計(jì)算機(jī)程序，其包括用于當(dāng)在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(例如，計(jì)算機(jī))上執(zhí)行該計(jì)算機(jī)程序時(shí)使該系統(tǒng)執(zhí)行上述的數(shù)據(jù)處理方法的步驟的代碼裝置。本發(fā)明的另一個(gè)方面提出了對應(yīng)的診斷系統(tǒng)(例如，基于超聲掃描儀)，其包括具體地配置為執(zhí)行上述的數(shù)據(jù)處理方法的步驟的裝置。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方案的另一個(gè)方面提出用于配置該診斷系統(tǒng)的配置方法。該配置方法開始于提供多個(gè)樣品參數(shù)圖的步驟，這些樣品參數(shù)圖是用不同的掃描儀和/或其設(shè)置來獲取的；每一個(gè)樣品參數(shù)圖包括多個(gè)樣品參數(shù)值，每一個(gè)樣品參數(shù)值表征樣品身體部位(對應(yīng)于所述身體部位)的對應(yīng)的樣品位置。該方法通過根據(jù)樣品參數(shù)圖確定自動定標(biāo)百分比來繼續(xù)。在本發(fā)明實(shí)施例中，樣品參數(shù)圖包括樣品參數(shù)圖的多個(gè)子集，每一個(gè)子集用于樣品身體部位的不同的評估狀況。該方法還包括確定用于每一個(gè)樣品參數(shù)圖的樣品飽和值的步驟。該樣品飽和值將樣品參數(shù)圖的樣品參數(shù)值的有序序列分割為第一樣品子集和第二樣品子集，這些樣品子集由根據(jù)自動定標(biāo)百分比確定的多個(gè)樣品參數(shù)值構(gòu)成。然后，從對應(yīng)的樣品參數(shù)圖產(chǎn)生多個(gè)樣品自動定標(biāo)圖中的每一個(gè)。樣品自動定標(biāo)圖包括用于樣品身體部位的每一個(gè)樣品位置的樣品自動定標(biāo)值；如果樣品參數(shù)圖的對應(yīng)的樣品參數(shù)值包括在第二樣品子集中，則該樣品自動定標(biāo)值等于該對應(yīng)的樣品參數(shù)值，或者，如果樣品參數(shù)圖的對應(yīng)的樣品參數(shù)值包括在第一樣品子集中，則該樣品自動定標(biāo)值等于樣品飽和值。該方法通過計(jì)算每一個(gè)自動定標(biāo)樣品圖的樣品自動定標(biāo)值的分布的多個(gè)樣品統(tǒng)計(jì)參數(shù)值(例如，如上所述，通過計(jì)算其直方圖和概率函數(shù))來繼續(xù)。現(xiàn)在可以從樣品參數(shù)圖的對應(yīng)子集的樣品統(tǒng)計(jì)參數(shù)值來計(jì)算每一個(gè)評估狀況的參考范圍集合。在本發(fā)明實(shí)施例中，該方法還包括從樣品統(tǒng)計(jì)參數(shù)或其組合選擇統(tǒng)計(jì)參數(shù)以優(yōu)化評估狀況的差別的步驟。本發(fā)明的一個(gè)不同的方面提出了計(jì)算機(jī)程序，其包括用于當(dāng)在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(例如，計(jì)算機(jī))上執(zhí)行該計(jì)算機(jī)程序時(shí)使該系統(tǒng)執(zhí)行上述的配置方法的步驟的代碼裝置。本發(fā)明的另一個(gè)方面提出了計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品；該產(chǎn)品包括非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)程序。該計(jì)算機(jī)程序包括代碼裝置，其可直接載入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的工作存儲器中，從而配置數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以執(zhí)行上述數(shù)據(jù)處理方法和/或配置方法的步驟。本發(fā)明的一個(gè)不同的方面提出了用于分析患者的身體部位的診斷方法。該診斷方法包括給患者施用造影劑的步驟。然后，對身體部位施加詢問信號。該方法通過獲取一序列的輸入圖(每一個(gè)輸入圖包括多個(gè)輸入值，每一個(gè)輸入圖指示身體部位的對應(yīng)位置對詢問信號的響應(yīng))來繼續(xù)，其中，參數(shù)函數(shù)于是與每一個(gè)位置的輸入值的序列相關(guān)聯(lián)，通過根據(jù)對應(yīng)的參數(shù)函數(shù)設(shè)置每一個(gè)參數(shù)值來計(jì)算包括多個(gè)參數(shù)值的參數(shù)圖，每一個(gè)參數(shù)值表征身體部位的對應(yīng)位置，并且，根據(jù)上述數(shù)據(jù)處理方法處理參數(shù)圖，以獲得至少一個(gè)分析區(qū)域的至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)。此時(shí)，根據(jù)所述至少一個(gè)分析區(qū)域的至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)來評估身體部位的狀況。


參考下面的要結(jié)合附圖(其中，對應(yīng)元件用相同或相似的附圖標(biāo)記表示，為了簡化說明而不重復(fù)其描述)閱讀的純粹以非限制性的方式給出的詳細(xì)描述，將最好理解根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方案及其進(jìn)一步的特征和優(yōu)點(diǎn)。特別地圖1是可應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方案的診斷系統(tǒng)的圖形表示，圖2A-2E示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的自動定標(biāo)的例子，圖3A-3C示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的自動定標(biāo)的例子，圖4A-4H是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方案的體內(nèi)(in-vivo)應(yīng)用的說明例，圖5A-5E示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的統(tǒng)計(jì)分析的例子，圖6A-6B示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的這些統(tǒng)計(jì)分析的應(yīng)用的例子，
圖7A示出表示可以用來實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方案的主要部件的角色的示圖，圖7B示出表示可以用來實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的方案的主要部件的角色的示圖，以及圖8是描述與可以用來配置根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)的處理相關(guān)聯(lián)的活動的流程的示圖。
具體實(shí)施例方式特別地參考圖1，示出了由超聲掃描儀100構(gòu)成的診斷系統(tǒng)(例如，醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng))；在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方案中，掃描儀100可以用于分析患者103的身體部位102。 超聲掃描儀100包括中央單元105和(例如，陣列類型的)手持收發(fā)成像探針110。成像探針110發(fā)送由脈沖序列(例如，具有1和50MHz之間的中心頻率)構(gòu)成的超聲波，并接收由于身體部位102對超聲脈沖的反射導(dǎo)致的射頻(RF)回聲信號；出于這個(gè)目的，成像探針 110設(shè)置有發(fā)送/接收復(fù)用器，其允許在上述脈沖-回聲模式下使用成像探針110。中央單元105容納母板115，在母板115上安裝控制超聲掃描儀100的操作的電子電路(例如，微處理器、工作存儲器和硬盤驅(qū)動器)。此外，一個(gè)或多個(gè)子板(總體上用120 表示)被插入母板115中；子板120提供用于驅(qū)動成像探針110和用于處理接收到的回聲信號的電子電路。超聲掃描儀110還可以配備有用于訪問可移動盤130(諸如CD或DVD) 的驅(qū)動器125。監(jiān)視器135顯示與正在進(jìn)行中的分析處理相關(guān)的圖像。超聲掃描儀100的操作通過鍵盤140控制，鍵盤140以傳統(tǒng)方式連接到中央單元105 ；優(yōu)選地，鍵盤140設(shè)置有用來操縱監(jiān)視器135的屏幕上的指針(在圖中未示出)的位置的軌跡球145。在身體部位102的分析期間，對患者103施用造影劑(充當(dāng)有效的超聲發(fā)射器)。 例如，造影劑由液體載體中的氣泡的懸浮液構(gòu)成；典型地，氣泡具有0. 1至5μπι量級的直徑，以便允許它們通過患者的毛細(xì)管。這些氣泡通常通過將氣體或其前體帶入或封閉在包括乳化劑、油、增稠劑、糖、蛋白質(zhì)或聚合物的各種系統(tǒng)中而被穩(wěn)定；穩(wěn)定的氣泡通常稱為充氣微泡。這些微泡包括分散在水介質(zhì)中并通過包含表面活性劑(即，兩性分子材料)的非常薄的膜約束在氣體/液體界面的氣泡(也稱為微氣泡)?；蛘?，微泡包括由固體材料膜包圍的氣泡，該固體材料膜由脂類形成或者由自然的或合成的聚合物形成(也稱為微球或微囊)。另一種類型的造影劑包括聚合物或其他固體的多孔微粒的懸浮液，其承載陷入在微粒的孔內(nèi)的氣泡。適當(dāng)?shù)奈⑴莸乃畱腋∫?特別是微氣泡和微球)及其制備的例子在 EP-A-0458745,W0-A-91/15b244,EP-A-0554213,W0-A-94/09829 和 W0-A-95/16467 (其全部公開以引用的方式并入本文)中被描述了。包含充氣微泡的商用造影劑的例子包括Bracco International BV 的SonoVllC 。優(yōu)選地，該造影劑作為藥丸以靜脈注入的方式給患者103施用-即，在短時(shí)間O 至20秒的量級)內(nèi)使用注射器用手提供的單劑量。該造影劑在患者103的血管系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，以便灌注身體部位102。同時(shí)，成像探針110被置于與身體部位102的區(qū)域中患者103的皮膚接觸。對身體部位102施加一系列具有低聲波能量(諸如具有機(jī)械指數(shù)MI = 0. 01至 0. 1)的超聲脈沖，以便涉及造影劑的可以忽略不計(jì)的破壞(諸如小于連續(xù)超聲脈沖之間的其局部濃度的5%，優(yōu)選地小于連續(xù)超聲脈沖之間的其局部濃度的)。響應(yīng)于隨著時(shí)間的對應(yīng)獲取時(shí)刻(例如，以每秒10至30次獲取的速率)的超聲脈沖，針對所選掃描平面中的身體部位102的每一個(gè)位置記錄的回聲信號的序列，在分析處理期間提供其切片中的身體部位的位置的表示?；芈曅盘柺峭ㄟ^由造影劑(如果存在)和周圍組織產(chǎn)生的不同貢獻(xiàn)的疊加而導(dǎo)致的。優(yōu)選地，超聲掃描儀100在造影劑特異性成像模式(contrast-specific imaging mode)下操作，以便相對于造影劑的(非線性)貢獻(xiàn)基本上去除或者至少減少回聲信號中的組織的占主導(dǎo)地位(線性)的貢獻(xiàn)；造影劑特異性成像模式的例子包括諧波成像(HI)、脈沖反演(PI)、功率調(diào)制(PM)和對比脈沖序列(CPS)的技術(shù)，例如，在“Rafter et al. , Imaging technologies and techniques, Cardiology Clinics 22(2004)， PP. 181-197”(其全部公開以引用的方式并入本文)中描述的。然后從記錄的回聲信號產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)參數(shù)圖像。每一個(gè)參數(shù)圖像由各可視化元素(S卩，基本圖片元素(像素))的值的矩陣(例如，具有M = 512行和N= 512列)定義， 每一個(gè)值對應(yīng)于身體部位102的位置(簡單地說，“像素值”)。每一個(gè)像素表示灌注參數(shù)的值(簡單地說，“灌注參數(shù)值”)，從對應(yīng)的回聲信號序列針對身體部位的位置計(jì)算該灌注參數(shù)的值(例如，其洗入速率的值(簡單地說，“洗入速率值”))。例如，如EP08169794.8(其全部公開以引用的方式并入本文)所描述的，可以實(shí)時(shí)地產(chǎn)生參數(shù)圖像的序列。簡言之，通過應(yīng)用最大強(qiáng)度投影(MIP)算法對回聲信號的每一個(gè)序列進(jìn)行濾波，其中隨著時(shí)間將回聲信號保持在其最大值。然后，為了檢測其峰值，(一旦濾波的回聲信號對于預(yù)定義的穩(wěn)定時(shí)間窗口保持恒定不變就)監(jiān)視濾波的回聲信號的序列。 現(xiàn)在，身體部位的對應(yīng)位置的洗入速率值可以作為峰值處的濾波的回聲的值與洗入持續(xù)時(shí)間(作為峰值的時(shí)刻和造影劑到達(dá)的時(shí)刻之間的差來確定)之間的比值來計(jì)算。然后，通過將其身體部位的位置的洗入速率值分配給每一個(gè)像素來產(chǎn)生參數(shù)圖像。移到圖2A，針對由參數(shù)圖像205中的空間坐標(biāo)X，y (分別為行號和列號)識別的像素的洗入速率值WR (x，y)(簡單地說，“WR”)，示出普通參數(shù)圖像(用205表示)。這樣的參數(shù)圖像可以用于執(zhí)行身體部位的所選關(guān)注區(qū)域210的統(tǒng)計(jì)分析。出于這個(gè)目的，如圖2B所示，針對關(guān)注區(qū)域內(nèi)部的像素的洗入速率值WR計(jì)算直方圖。詳細(xì)地說，洗入速率值WR的有序序列(范圍從最小值WRmin = 0到最大值WRmax = 17)被分割成預(yù)定數(shù)量的相鄰的不重疊的區(qū)間(bin)(例如，每一個(gè)區(qū)間具有1和5之間的寬度)。在關(guān)注區(qū)域中的每一個(gè)像素被分配到包括其洗入速率值WR的區(qū)間；然后，每個(gè)區(qū)間與洗入速率值WR的相對頻率相關(guān)聯(lián)，該相對頻率通過將區(qū)間的計(jì)數(shù)除以整個(gè)關(guān)注區(qū)域210 中的總計(jì)數(shù)來定義-以便使其獨(dú)立于關(guān)注區(qū)域210的尺寸。直方圖通常用圖215ο表示，該圖在橫軸上繪制區(qū)間，在縱軸上繪制相對頻率。每一個(gè)區(qū)間用一個(gè)柱表示，該柱具有與其相對頻率成比例的高度-所有柱的總的相對頻率總等于1。于是，直方圖(用相同的附圖標(biāo)記 215ο表示)表示在關(guān)注區(qū)域中的洗入速率值WR的分布。優(yōu)選地，然后，將洗入速率值WR的概率函數(shù)F(WR)與直方圖215ο相關(guān)聯(lián)。例如， 這通過將直方圖215ο與對數(shù)正態(tài)分布函數(shù)Iogn(WR)(即，獨(dú)立變量WR的自然對數(shù)的概率正態(tài)分布函數(shù))進(jìn)行擬合來實(shí)現(xiàn)，即
權(quán)利要求
1.一種用于分析身體部位的數(shù)據(jù)處理方法(Al-A14a;Al-A14b)，該方法包括下述步驟提供(A1-A4)包括多個(gè)參數(shù)值的參數(shù)圖，每一個(gè)參數(shù)值表征身體部位的對應(yīng)位置，以及確定(A5-Alla-A5-Allb)對應(yīng)于所選分析位置的多個(gè)分析參數(shù)值的至少一種分布的至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，每一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)指示由分析位置限定的身體部位的分析區(qū)域的狀況， 其特征在于，針對分析參數(shù)值的每一種分布確定至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的步驟包括 確定腳將與至少包括分析位置的所選處理位置相對應(yīng)的處理參數(shù)值的有序序列分割為第一子集和第二子集的飽和值，這些子集由根據(jù)預(yù)定義的自動定標(biāo)百分比確定的多個(gè)處理參數(shù)值構(gòu)成，產(chǎn)生(A6)包括用于每一個(gè)處理位置的自動定標(biāo)值的自動定標(biāo)圖a)如果對應(yīng)的處理參數(shù)值包括在第二子集中，則自動定標(biāo)值等于該對應(yīng)的處理參數(shù)值，或者b)如果對應(yīng)的處理參數(shù)值包括在第一子集中，則自動定標(biāo)值等于飽和值，以及從對應(yīng)于分析位置的自動定標(biāo)值確定(ASa-Alla ;A8b-Allb)所述至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法(Al-AHa；Al_A14b)，其中，每一個(gè)參數(shù)值指示用預(yù)先施用的造影劑灌注的身體部位的對應(yīng)位置的灌注。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法(Al-AHa；Al_A14b)，其中，第一子集的處理參數(shù)值高于或等于飽和值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任一項(xiàng)所述的方法(Al-A14a；Al_A14b)，其中，確定(A5) 飽和值的步驟包括計(jì)算(AO處理參數(shù)值的累積直方圖，以及將飽和值設(shè)置(AO為與累積直方圖中的自動定標(biāo)百分比相關(guān)聯(lián)的處理參數(shù)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中的任一項(xiàng)所述的方法(Al-A14a；Al_A14b)，其中，自動定標(biāo)百分比的范圍從80 %到99. 99 %。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中的任一項(xiàng)所述的方法(Al-A14a;A1-A14b)，其中，確定 (A5-Alla-A5-Allb)至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的步驟還包括將自動定標(biāo)值歸一化(A7)為預(yù)定義的歸一化范圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中的任一項(xiàng)所述的方法(Al-A14a;A1-A14b)，其中，確定 (A8a-Alla ；A8b_Allb)至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的步驟包括計(jì)算(A9a ；A9b)對應(yīng)于分析位置的自動定標(biāo)值的直方圖。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法(Al-AHa；Al_A14b)，其中，確定(A8a_Alla ;Am3-Allb) 至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的步驟還包括通過將該直方圖與參數(shù)函數(shù)進(jìn)行擬合來計(jì)算(AlOa ；AlOb)直方圖的概率函數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中的任一項(xiàng)所述的方法(Al-A14a；ASb-Al lb)，其中，確定 (A8a-Alla ；A8b_Allb)至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的步驟包括計(jì)算(Alla;Allb)對應(yīng)于分析位置的分析參數(shù)值的分布的至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)的值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法(Al-A14a;Al-A14b)，其中，計(jì)算(Alia;Allb)至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)的值的步驟包括從概率函數(shù)計(jì)算(Alla;Allb)至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)的值。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10中的任一項(xiàng)所述的方法(Al-A14Al-AHa；Al_A14b)，其中，處理位置由所有的位置構(gòu)成，并且，分析位置由這些位置的子集構(gòu)成。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法(Al-AHa)，其中，所述至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)是多個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)，該方法還包括下述步驟將統(tǒng)計(jì)參數(shù)的各個(gè)值的指示顯示(A12-A14a)在圖中，該圖對于每一個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)具有可視化尺度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法(Al-AHa)，其中，提供知識庫(7M)，用于存儲用于統(tǒng)計(jì)參數(shù)的各個(gè)參考范圍的至少一個(gè)集合的指示，參考范圍的每一個(gè)集合指示身體部位的對應(yīng)的評估狀況，該方法還包括下述步驟從知識庫檢索(A12)所述參考范圍的至少一個(gè)集合，以及在圖中顯示(A13)所述參考范圍的至少一個(gè)集合的表示。
14.根據(jù)權(quán)利要求1到11中的任一項(xiàng)所述的方法(Al-AHb)，其中，對應(yīng)于分析位置的分析參數(shù)值的至少一種分布由對應(yīng)于分析位置的分析參數(shù)值的多種分布構(gòu)成，每一種分布用于所選合成位置，每一個(gè)合成位置的分析位置由包括分析位置的位置的子集構(gòu)成，并且， 其中，該方法還包括下述步驟針對每一個(gè)合成位置創(chuàng)建(A12，A13b)合成圖像，合成圖像包括基于對應(yīng)的至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的合成值。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法(Al-AHb)，其中，每一個(gè)合成位置的分析位置由以合成位置周圍為中心的預(yù)定義的正常數(shù)目的位置構(gòu)成。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的方法(Al-AHb)，其中，每一個(gè)合成位置的所述至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)是分析參數(shù)值的對應(yīng)分布的多個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)的各個(gè)值，并且，其中，提供知識庫 (7 )，用于存儲用于統(tǒng)計(jì)參數(shù)的各個(gè)參考范圍的至少一個(gè)集合的指示，參考范圍的每一個(gè)集合指示身體部位的對應(yīng)的評估狀況，創(chuàng)建(A12，A13b)合成圖像的步驟包括從知識庫中檢索(A12)所述參考范圍的至少一個(gè)集合，以及根據(jù)合成位置的統(tǒng)計(jì)參數(shù)的值與所述參考范圍的至少一個(gè)集合的比較，設(shè)置(A13b) 每一個(gè)合成位置的合成值。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法(Al-AHb)，其中，知識庫(724)還適合存儲參考范圍的每一集合的不同參考值的指示，創(chuàng)建(A12，A13b)合成圖像的步驟包括從知識庫檢索(A12)至少一個(gè)參考值，以及將每一個(gè)合成位置的合成值設(shè)置(A13b)為包括合成位置的各個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)的值的參考范圍集合的參考值，或者將每一個(gè)合成位置的合成值設(shè)置為默認(rèn)值。
18.根據(jù)權(quán)利要求14到17中的任一項(xiàng)所述的方法(Al-AHb)，其中，合成位置由所有的位置構(gòu)成。
19.一種計(jì)算機(jī)程序(700a ;700b)，包括用于當(dāng)在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(100)上執(zhí)行該計(jì)算機(jī)程序時(shí)使該系統(tǒng)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1到18中的任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)處理方法(Al-A14a ； Al-A14b)的步驟的代碼裝置。
20.一種診斷系統(tǒng)(100)，包括用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1到18中的任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)處理方法(Al-AHa ；Al-A14b)的步驟的裝置(700a ；700b)。
21.一種配置方法(800)，用于配置根據(jù)權(quán)利要求20所述的診斷系統(tǒng)(100)，該配置方法包括下述步驟提供(806-821)多個(gè)樣品參數(shù)圖，所述多個(gè)樣品參數(shù)圖是用不同的掃描儀和/或其設(shè)置來獲取的，每一個(gè)樣品參數(shù)圖包括多個(gè)樣品參數(shù)值，每一個(gè)樣品參數(shù)值表征對應(yīng)于所述身體部位的樣品身體部位的對應(yīng)樣品位置，以及根據(jù)樣品參數(shù)圖確定(擬4)自動定標(biāo)百分比。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法(800)，用于配置包括用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求13所述的數(shù)據(jù)處理方法的步驟的裝置的診斷系統(tǒng)(100)，其中，樣品參數(shù)圖包括樣品參數(shù)圖的多個(gè)子集，每一個(gè)子集用于樣品身體部位的不同的評估狀況，該方法還包括下述步驟確定(827)每一個(gè)樣品參數(shù)圖的樣品飽和值，該樣品飽和值將樣品參數(shù)圖的樣品參數(shù)值的有序序列分割為第一樣品子集和第二樣品子集，這些樣品子集由根據(jù)自動定標(biāo)百分比確定的多個(gè)樣品參數(shù)值構(gòu)成，從對應(yīng)的樣品參數(shù)圖產(chǎn)生(827)多個(gè)樣品自動定標(biāo)圖中的每一個(gè)，樣品自動定標(biāo)圖包括用于樣品身體部位的每一個(gè)樣品位置的樣品自動定標(biāo)值a)如果樣品參數(shù)圖的對應(yīng)的樣品參數(shù)值包括在第二樣品子集中，則該樣品自動定標(biāo)值等于該樣品參數(shù)值，或者，b)如果樣品參數(shù)圖的對應(yīng)的樣品參數(shù)值包括在第一樣品子集中，則該樣品自動定標(biāo)值等于樣品飽和值，計(jì)算(830-84 每一個(gè)自動定標(biāo)樣品圖的樣品自動定標(biāo)值的分布的多個(gè)樣品統(tǒng)計(jì)參數(shù)值，以及從樣品參數(shù)圖的對應(yīng)子集的樣品統(tǒng)計(jì)參數(shù)值計(jì)算(84 每一個(gè)評估狀況的參考范圍皇A朱口 ο
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法(800)，還包括下述步驟從樣品統(tǒng)計(jì)參數(shù)或其組合選擇(839)統(tǒng)計(jì)參數(shù)，以優(yōu)化評估狀況的差別。
24.一種計(jì)算機(jī)程序(800)，包括用于當(dāng)在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(100)上執(zhí)行該計(jì)算機(jī)程序時(shí)使該系統(tǒng)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求21到23中的任一項(xiàng)所述的配置方法(800)的步驟的代碼裝置。
25.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)程序的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)程序包括代碼裝置，該代碼裝置能夠直接載入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的工作存儲器中，從而配置數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，以執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1到18中的任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)處理方法。
26.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)程序的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)程序包括代碼裝置，該代碼裝置能夠直接載入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的工作存儲器中，從而配置數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，以執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求21到23中的任一項(xiàng)所述的配置方法。
27.一種用于分析患者的身體部位的診斷方法，該診斷方法包括下述步驟 給患者施用造影劑，對身體部位施加詢問信號，獲取一序列的輸入圖，每一個(gè)輸入圖包括多個(gè)輸入值，每一個(gè)輸入圖指示身體部位的對應(yīng)位置對詢問信號的響應(yīng)，其中，參數(shù)函數(shù)與每一個(gè)位置的輸入值的序列相關(guān)聯(lián)，通過根據(jù)對應(yīng)的參數(shù)函數(shù)設(shè)置每一個(gè)參數(shù)值來計(jì)算包括多個(gè)參數(shù)值的參數(shù)圖，每一個(gè)參數(shù)值表征身體部位的對應(yīng)位置，并且，根據(jù)權(quán)利要求1至18中的任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)處理方法處理參數(shù)圖，以獲得至少一個(gè)分析區(qū)域的至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，以及根據(jù)所述至少一個(gè)分析區(qū)域的至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)來評估身體部位的狀況。
全文摘要
提出一種用于分析身體部位的方案。一種對應(yīng)的數(shù)據(jù)處理方法(A1-A14a；A1-A14b)包括下述步驟提供(A1-A4)包括多個(gè)參數(shù)值的參數(shù)圖，每一個(gè)參數(shù)值表征身體部位的對應(yīng)位置；以及確定(A5-A11a-A5-A11b)對應(yīng)于所選分析位置的多個(gè)分析參數(shù)值的至少一種分布的至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，每一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)指示由分析位置限定的身體部位的分析區(qū)域的狀況。在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方案中，確定至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的步驟包括針對分析參數(shù)值的每一種分布，確定(A5)將對應(yīng)于至少包括分析位置的所選處理位置的處理參數(shù)值的有序序列分割為第一子集和第二子集的飽和值，這些子集由根據(jù)預(yù)定義自動定標(biāo)百分比確定的多個(gè)處理參數(shù)值構(gòu)成；產(chǎn)生(A6)包括用于每一個(gè)測量位置的自動定標(biāo)值的自動定標(biāo)圖，如果對應(yīng)的處理參數(shù)值包括在第二子集中，則所述自動定標(biāo)值等于該對應(yīng)的處理參數(shù)值，或者，如果對應(yīng)的處理參數(shù)值包括在第一子集中，則自動定標(biāo)值等于飽和值；以及從對應(yīng)于分析位置的自動定標(biāo)值確定(A8a-A11a；A8b-A11b)至少一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)。
文檔編號G06T5/40GK102460506SQ201080025290
公開日2012年5月16日 申請日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月8日
發(fā)明者E·阿萊曼, L·莫西爾, M·阿爾迪蒂, N·羅格寧, P·弗林京 申請人:博萊科瑞士股份有限公司