根据肝脏扫描确定肝功能的系统和方法
【专利说明】根据肝赃扫描确定肝功能的系统和方法
[0001] 相关申请案的交叉引用
[0002] 本申请要求2013年7月17日提交的美国临时专利申请第61/847, 313号的权益， 其公开内容W全文引用的方式并入本文。
【背景技术】
[0003] 慢性肝脏疾病的特征在于其回应于许多形式的慢性肝脏炎症而逐渐形成癒痕组 织（纤维化）。运可导致肝硬化，使得肝功能下降。肝活组织检查是检测肝脏健康的最常 用的方法之一。然而，由于活组织检查需要去除部分肝脏用于分析，因此其具有侵入性。此 夕F，肝活组织检查分析是在主观上进行评定，且也可根据活组织检查的位置改变。
【发明内容】
[0004] 本文描述的系统和方法可通过包括计算机硬件的计算机系统实现。计算机系统可 包括一个或多个物理计算装置，其可在地理上分散或共处一地。 阳〇化]本文描述了本发明的某些方面、优点和新颖特征。应理解，本文公开的本发明的任 何特定实施方案，不一定会实现所有此类优点。因此，本文公开的本发明可W实现或选择本 文所教导的一个优点或一组优点而不必实现本文教导或建议的其它优点的方式体现或实 施。
[0006] 在某些实施方案中，用于检测患者肝脏健康参数的系统可包括单光子发射计算断 层显像（SPECT)扫描仪，其可获得活体患者器官（包括患者的肝脏和脾脏）的图像数据。 SPECT扫描仪可通过响应于向患者施用放射性化合物而至少检测福射计数获得图像数据。 系统可进一步包括存储装置，其包括存储在其上作为计算机可执行指令的图像检测模块和 参数计算器。系统可进一步包括硬件处理器，其可通过执行计算机可执行指令W至少访问 扫描仪输出的图像数据来实现图像检测模块。指令可进一步包括能编程地从图像数据中识 别与患者肝脏对应的第一关注区域，该第一关注区域包括患者肝脏周围的有界区域并指示 肝脏的尺寸，其中肝脏尺寸与肝脏的健康状况有关，因此第一关注区域的尺寸至少部分地 指示肝脏的健康状况。在一些实施方案中，指令可进一步包括能编程地从图像数据中识别 与患者脾脏对应的第二关注区域。此外，硬件处理器也可通过执行计算机可执行指令W至 少能编程地确定与第一关注区域关联的第一属性来实现参数计算器。指令可进一步包括能 编程地确定与第二关注区域关联的第二属性。此外，指令可包括至少部分地基于与第一关 注区域关联的第一属性和与第二关注区域关联的第二属性计算指示患者肝脏健康状况的 第一参数。在一些实施方案中，指令可包括在计算机生成的图形用户界面上输出呈现给临 床医生的第一参数指示，使得临床医生能够为患者制定临床护理决策。
[0007] 上面一段所述的系统可具有W下特征的任意子组合：其中第一参数包括有灌注的 肝组织；其中第一属性包括第一关注区域内的福射计数的表示；其中图像检测模块可比较 第一关注区域相对于第二关注区域的几何特性；其中存储器进一步包括用户界面模块，其 可包括被配置成生成并输出第二用户界面的附加指令，第二用户界面可为临床医生提供输 入命令w修改第一关注区域的功能；其中图像检测模块可将来自图像数据的多个帖组合， 所述帖与横向于患者身体的平面对应；其中图像数据包括多个帖；其中图像检测器模块可 能编程地从第一帖检测第一关注区域且能编程地从第二帖检测第二关注区域，其中就患者 身体而言，该第一帖和第二帖对应的平面不同；其中图形用户界面包括第一关注区域的显 /J、-〇
[0008] 此外，在某些实施方案中，用于检测患者肝脏健康参数的方法可包括接收包括与 患者的一个或多个器官对应的检测福射计数表示的图像数据。方法还可包括能编程地从图 像数据中识别与患者肝脏对应的第一关注区域。此外，方法可包括能编程地从图像数据中 识别与患者脾脏和患者骨髓或其中之一对应的一个或多个附加关注区域。进一步地，方法 可包括至少部分地基于与第一关注区域关联的第一属性且还选择性得基于与第二关注区 域关联的第二属性计算指示患者肝脏健康状况的第一参数。在一些实施方案中，方法可包 括响应于用于呈现给临床医生的第一参数能编程地生成输出，其中输出包括一个或多个第 一参数值和与第一参数关联的健康报告。在一些实施方案中，在处理电子器件的控制下至 少能编程地从图像数据中识别与患者肝脏对应的第一关注区域。
[0009] 上面一段所述的方法可具有W下特征的任意子组合：其中第一参数包括有灌注的 肝组织；其中第一属性包括第一关注区域内的福射计数的表示；进一步包括检测与第一关 注区域关联的第一形屯、并检测与第二关注区域关联的第二形屯、；进一步包括至少部分地基 于检测的第一形屯、和第二形屯、识别第Ξ关注区域。
[0010] 在某些实施方案中，用于检测患者肝脏健康参数的系统可包括硬件处理器。系统 可响应于检测的福射，从福射检测扫描仪接收扫描仪输出数据，该扫描仪输出数据响应于 施用于患者的放射性化合物。系统可进一步应用图像处理技术来检测扫描仪输出数据中的 两个或多个分离的组织块，两个或多个分离组织块的至少其中之一与从由肝脏和脾脏组成 的组中选择的器官对应。系统还可W确定与患者两个或多个分离组织块中的一个或多个的 功能对应的参数。在一些实施方案中，系统可输出用于呈现在显示器上的参数的图形指示。
[0011] 上面一段所述的系统可具有W下特征的任意子组合：其中系统可至少部分地基于 检测的一个或多个器官检测骨髓区域；其中参数包括肝脏体积、脾脏体积、有灌注的肝组 织、总计数比率、分期指示、估计的腹腔镜得分、标准化肝脏体积、标准化脾脏体积、最高平 均浓度、肝脏计数、肝脏脾脏指数、肝脏骨髓指数、肝脏长度、脾脏长度、脾脏计数、骨髓计数 和肝脏活性指数的其中之一；其中扫描仪输出数据包括与横向于患者身体长轴的平面内的 患者图像对应的帖的至少一帖或多个帖；其中系统可进一步将来自图像数据的多个帖组 合，该帖与横向于患者身体长轴的平面对应。
【附图说明】
[0012] W下参考附图描述了本文公开的实施方案。在所有附图中，重复使用附图标记W 指示参引的元件之间的一致性。提供附图是为了图示本文描述的本发明的实施方案而非限 制本发明的范围。
[0013] 图1图示了包括可使得临床医生能够定量地分析患者肝脏健康状况的定量肝脏 脾脏扫描诊断（QLSSD)系统的计算环境的实施方案。
[0014] 图2图示了器官健康状况检测过程的实施方案。
[0015] 图3图示了肝脏健康状况检测过程的实施方案。
[0016] 图4图示了用于识别肝脏、脾脏和骨髓R0I的过程的实施方案。
[0017] 图5图示了结合图3和图4描述的过程的实施方案的实例图形表示。
[001引图6图示了从所述SPECT扫描中检测的肝脏、脾脏和骨髓R0I。
[0019] 图7图示了检测Ξ维R0I的过程的实施方案。
[0020] 图8图示了用于预测术后肝脏健康状况的过程的实施方案。
[0021] 图9图示了可使得临床医生能够生成与肝脏健康状况对应的健康参数的用户界 面的实施方案。
[0022] 图10图示了PACS输入用户界面的实施方案。
[0023] 图11图示了允许临床医生审查并修改自动生成的R0I的用户界面的实施方案。
[0024] 图12图示了示出患者脾脏长度的用户界面的实施方案。
[00巧]图13图示了可使得临床医生能够调节帖范围的用户界面的实施方案。 阳〇%] 图14图示了包括带有rai参数的报告的用户界面的实施方案。
[0027] 图15图示了包括建议的印象并使得临床医生能够输入其自己的印象的用户界面 的实施方案。
[0028] 图16图示了使得能够向PACS发送报告的用户界面的实施方案。
[0029] 图17图示了包括示出rai参数随时间变化的趋势的报告的用户界面的实施方案。
[0030] 图18图示了包括示出肝脏健康参数的实例报告的用户界面的实施方案。
【具体实施方式】
[0031] I.引言
[0032] 肝脏是具有多种功能的重要器官，其功能包括在将来自消化道的血液传送至身体 其它部位之前对血液进行过滤。此外，肝脏还解毒化学物质并代谢药物。疾病可降低肝脏 的功能。任何原因造成的对肝脏的长期损害可导致永久性瘤痕，称为肝硬化。为了预测预 后并治疗患者，评估肝脏健康状况便至关重要。肝活组织检查是确定肝脏功能的最常用的 测试。但该测试具有侵入性和主观性，运取决于进行分析的临床医生。结果也可取决于活 组织检查的位置。此外，与从血常规检测或甚至纤维化收集的信息相比，肝功能减弱更多地 与患者的健康有关。因此，在一些实施方案中，本文描述的系统可对肝功能进行定量测量。 除了其普通含义之外，肝可指肝脏功能或与肝脏功能有关。肝功能可与肝脏的健康或功能 对应。
[0033] 检测患者肝脏健康的非侵入的方法可包括分析单光子发射计算断层显像（SPECT) 扫描仪生成的图像。SPECT扫描仪可响应于将放射性化合物施用于患者而生成图像。由于 肝脏其中一项功能是过滤血液，因此放射性化合物被肝脏过滤，且S阳CT扫描仪可选择福 射计数W检测放射性化合物的吸收。吸收取决于肝脏的健康状况。健康的肝脏会吸收大部 分化合物，扫描仪检测的福射可大部分集中在肝脏。然而，当肝脏病变时，更多放射性化合 物可渗漏至肝脏外部，并流入例如脾脏和/或骨髓。因此，来自响应于化合物吸收的SPECT 扫描的放射性计数可指示肝功能。
[0034] 从图像扫描中提取信息可很困难。不同的SPECT扫描仪的分析可改变。进一步地， 临床医生可能需要进行大量培训W根据图像确定参数。此外，分析可受临床医生主观确定 的影响，例如，临床医生可手绘W下更详细地描述的关注区域。使用化SSD系统（W下所讨 论的）计算的关注区域（ROI)可比手绘的ROI稳靠。例如，不同临床医生手绘的ROI可存在 变化。此外，手绘ROI可麻烦且耗时。此外，由于计数可取决于图像的对比度水平且可因扫 描仪不同而变化，因此临床医生可能无法根据图像适当地检测计数。在某些情况下，脾脏切 除、肝脏脾脏重