专利名称：实时灌注成像和量化的制作方法
技术领域：
根据本发明实施例的方案涉及医学设备的领域。更具体地讲，这个方案涉及诊断系统的领域。
背景技术：
医学测试经常用作例如按照相应症状的报告诊断许多病理的手段。为了这个目的，在现有技术中存在不同的技术。例如，用于(例如，前列腺、肝脏和乳房中的)癌症诊断的金牌标准技术是活组织检查，其中从检查的病人切下相关组织的样本(通常称为芯)。然而，活组织检查是非常有创伤性并且昂贵的过程。此外，在特定应用中活组织检查相对不太准确(例如，即使使用基于更高数量的芯的新策略，其在前列腺癌症诊断中的成功率也仅为大约70% )。造影齐[J增强超声分析(contrast-enhanced ultrasound analysis)是在该领域中应用得越来越多的另一诊断技术。通常，这种诊断技术是基于对病人施用超声造影剂 (UCA)，例如，磷脂稳定充气微泡(或微气泡)的悬浮液；这些造影剂微气泡用作高效的超声反射体，并且通过施加超声波并测量响应于超声波返回的回声信号能够容易地检测造影剂微气泡。由于造影剂以与病人的红细胞相同的速度流动，所以它的检测和跟踪提供了关于正分析的身体部位中的血液灌注的信息(从该信息，能够获得关于它的状况的信息)。特别地，在成像方法中，产生表示灌注过程期间身体部位中的造影剂的演变的图像序列(其中图像中每个像素的值表示针对身体部位的相应位置的随着时间的记录的回声信号的强度)。因此，(例如，显示在监视器上的)这种图像序列的检查仅提供了对身体部位中的血液灌注的定性指示。相反，在定量方法中，通过数学模型函数拟合在整个灌注过程期间记录的回声信号(例如，如W0-A-2004/110279中所公开的那样，其全部内容公开于此以资参考)。这样获得的模型函数的例子能够随后用于计算不同的灌注参数(诸如，洗入速率(wash-in rate)、洗出速率(wash-out rate)等)。可以从在包括超过一个像素的预定关注区(ROI) 中获得的全局回声信号计算任何灌注参数(该灌注参数随后呈示为单个值)。可替换地，可以分别从每个像素的回声信号计算任何灌注参数；然后通过以图形方式表示每个相应像素的灌注参数的值产生参数图像(优选地，以颜色编码(color-coded)的表示方式)。灌注参数提供了对身体部位中的血液灌注的定量评价(参数图像表示整个身体部位的灌注参数的空间映射图)。特别地，关于前列腺癌症诊断，在造影剂增强超声引导下使用目标活组织检查的研究已显示出它的成功率的增加(可以减少所需芯的数量)。此外，造影剂增强超声分析也能够取代活组织检查作为前列腺癌症诊断中的第一选择(显著减少副作用、成本和病人发病率)O为了这个目的，使用造影剂增强超声分析作为诊断前列腺癌症的手段需要检测和表征身体部位中的相应病变。更具体地讲，根据与正常的实质组织相比的灌注动力学的差异(即，造影剂的更早和更快的 洗入和洗出)检测病变。然后，根据其血管性质(即，相应微血管网络的密度和/或结构)的差异能够表征病变(以便区分良性病变和恶性病变)。参数分析可用于检测病变。实际上，基于相应灌注参数(诸如，洗入速率和洗出速率)的参数图像的检查允许通过定位身体部位中具有较高的这些洗入速率和洗出速率的值的区域检测病变。然而，可靠的参数分析通常需要进行空间子采样的图像，即对多组相邻像素的像素值进行低通滤波，然后进行子采样(根据子采样因素)，以产生相应细胞的细胞值，然后对细胞值执行拟合运算。这样，可以增加信噪比(SNR)(通常在原始回声信号中信噪比非常低)，并减少计算时间(因为拟合运算的复杂性和大量像素，所以通常计算时间非常长)。然而，空间子采样产生具有降低的分辨率的参数图像(该图像对于病变的表征而言不是最佳的)。此外，必须在扩展持续时间(包括洗入阶段和洗出阶段的大部分)上记录回声信号，以便保证拟合运算的可接受的鲁棒性(然后提供可靠的灌注参数评估)。因此，通常离线处理回声信号(利用能够容易地超过3-8分钟的后处理时间)；以这种方法进行的处理妨碍了身体部位的任何实时检查。反而，成像分析可以用于表征病变。实际上，对表示身体部位中的血液灌注的图像的检查(按照全分辨率)对于确定其血管性质很有用。然而，微小血管(诸如，毛细血管) 的识别很具挑战性，因为局部造影剂浓度可能非常低(当对血管成像时，所述血管可能甚至仅包含单个造影剂微气泡)。为了解决这个问题，现有技术中已知的方案包括把最大强度投影(MIP)算法应用于图像(例如，如US-B-6，676，606中所公开，其全部内容公开于此以资参考)。特别地，对于每个像素，最大强度投影算法随着时间使不同图像中相应的值保持为它们的最大值。这样，在空间上投影造影剂颗粒的轨迹以强调相应的血管形态。然而，这样，造影剂一开始灌注病变周期的实质组织，图像就变得分散；因此，病变的血管性质的表示变得模糊并且失去了明显性(由此，显著降低了用于病变表征的成像分析的有效性)。现有技术中还已知最小强度投影(mIP)算法；在这种情况下，对于每个像素， 最小强度投影算法随着时间使不同图像中的相应值保持为它们的最小值。在造影剂到达图像之前可使用最小强度投影算法以抑制背景杂斑并提高造影剂的可视化(例如，如 US-B-6，436，049中所建议的，其全部内容公开于次以资参考)；然而，针对上述问题，这个算法完全无效。应该注意的是，基于最大强度投影算法的成像分析也可以用于执行对病变(例如，在洗入阶段期间表现出造影剂的早期增强的身体部位的位置)的定性检测。然而，针对病变和实质组织的回声信号的最大值可能类似，从而在应用最大强度投影算法之后的其表示在达到它们的相应峰值之后有时变得类似；因此，这种方法仅在洗入阶段的短时间段期间对于强调灌注动力学的差异有用。在任何情况下，关于洗出阶段的任何信息完全丢失 (因为像素值在达到它们的峰值之后保持恒定不变)。
发明内容
一般地讲，根据本发明实施例的方案是基于使用信号监测技术的思想。特别地，本发明的一方面提出了一种诊断系统(例如，超声扫描仪或与其关联的计算机)。该系统包括用于提供多个输入信号的装置；输入信号表示随着时间利用造影剂灌注的身体部位。特别地，每个输入信号指示对可能包括造影剂的身体部位的相应位置的询问刺激的响应(例如，来自超声扫描仪的回声信号)。该系统还包括用于从选择位置(例如，在关注区中)的选择输入信号产生多个滤波信号的装置；随着时间在每个时刻的每个滤波信号是(例如，通过应用最大强度投影算法)根据包括所述时刻的选择输入信号的一部分从相应的选择输入信号产生的。在根据本发明实施例的方案中，提供了用于在对相应的选择位置的询问刺激的响应中监测每个滤波信号以检测峰值的装置；当滤波信号的相应部分满足稳定性条件时(例如，当滤波信号在预定时间段期间保持恒定不变时)，检测该峰值。在本发明的实施例中，用于监测每个滤波信号的装置包括用于在一组监测时刻 (例如，在相应输入信号的每个获取时刻)随着时间检验稳定性条件的装置；在已满足该稳定性条件之后停止该检验。然后，提供用于根据满足稳定性条件的监测时刻检测峰值的装置。在本发明的实施例中，该系统包括用于(在每个监测时刻)检验在该监测时刻之前的稳定性时间窗口中滤波信号是否保持恒定不变的装置；然后，该系统包括用于在由稳定性时间窗口满足稳定性条件的监测时刻之前的时刻检测峰值的装置。在本发明的实施例中，该系统还包括用于根据相应峰值计算指示每个选择位置的灌注的一个或多个灌注参数(例如，洗入速率)的装置。在本发明的实施例中，该系统包括用于从每个选择的输入信号产生线性化输入信号的装置；在每个时刻的线性化输入信号基本上与在所述时刻在相应的选择位置的造影剂的浓度成比例。该系统还包括用于根据在由用于监测的装置确定的一个或多个时刻的相应线性化输入信号计算每个灌注参数的装置。在本发明的实施例中，该系统包括用于提供一序列的输入图像的装置。每一个输入图像包括在相应时刻的身体部位的数字表示；特别地，每个输入图像包括多个输入值，每一个输入值指示在相应时刻对相应位置的询问刺激的响应。该系统还包括用于从输入图像产生一序列的滤波图像的装置。对于每个选择的位置，每个滤波图像包括根据与在一组选择的输入图像中的选择位置相应的输入值产生的滤波值；所述一组选择的输入图像包含相应输入图像和一个或多个在先的输入图像。在这种情况下，该系统包括用于监测每个选择的位置的滤波值的装置。在本发明的实施例中，该系统包括用于在检测到相应峰值之前把每个滤波图像的每个滤波值设置为表示对选择的输入图像中的相应的选择位置的询问刺激的最大响应 (例如，其通过应用最大强度投影算法获得)的值的装置；并且，可选地，在检测到相应峰值之后，该滤波值也可以表示对选择的输入图像中的相应的选择位置的询问刺激的最小响应 (例如，其通过应用最小强度投影算法获得)。在本发明的实施例中，该系统包括用于在检测到相应峰值之前把滤波值设置为在先的滤波图像中的选择位置的滤波值和比较值之间的表示对询问刺激的最大响应的值的装置；该比较值是基于一组比较输入图像(包括相应输入图像)中的选择位置的一组输入值。可选地，在检测到相应峰值之后，滤波值也可以被设置为在先的滤波图像中的选择位置的滤波值和所述比较值之间的表示对询问刺激的最小响应的值。在本发明的实施例中，所述比较值包括相应输入图像中的选择位置的输入值。在本发明的可替换的实施例中，所述比较输入图像包括相应输入图像和一个或多个在先的输入图像；在这种情况下，该系统包括用于通过对所述比较输入图像中的选择位置的输入值应用平滑函数(例如，中值函数)计算所述比较值的装置。在本发明的实施例中，该系统还包括用于产生一个或多个序列的动态参数图像的装置；对于每个选择的位置，每个动态参数图像在计算相应灌注参数之前包括空值，并且在计算相应灌注参数之后包括指示相应灌注参数的值(例如，以颜色编码的表示方式)。在本发明的实施例中，该系统包括用于当相应灌注参数未达到阈值时甚至在计算这个灌注参数之后对于每个动态参数图像的每个选择的位置保持空值的装置。在本发明的实施例中，该系统还包括用于对于每个序列的动态参数图像产生一序列的覆盖图像的装置；通过把每个动态参数图像覆盖在相应的滤波图像上产生所述覆盖图像。 在本发明的实施例中，该系统包括用于检测(指示滤波信号达到有效值的时刻的)到达时刻的装置和用于检测(指示检测到峰值的时刻的)的峰值时刻的装置；然后该系统包括用于确定指示在峰值时刻对相应的选择位置的询问刺激的响应的峰值的装置。可选地，该系统还可以包括用于检测指示滤波信号达到减小值的时刻的减小时刻的装置，所述减小值是峰值的预定百分比(例如，半峰值)。在本发明的实施例中，该系统包括用于(根据峰值和峰值时刻与到达时刻之差的比)计算洗入速率的装置、用于(根据所述减小值和所述减小时刻与峰值时刻之差的比) 计算洗出速率的装置、用于计算洗入速率和洗出速率的乘积的装置或者它们的任何其它数
学组合。在本发明的实施例中，该系统还包括用于把破坏脉冲施加到身体部位(以引起造影剂的实质破坏)的装置；然后该系统包括用于一次或多次重复用于执行上述操作的装置的启动的装置。本发明的另一方面提出了一种相应的数据处理方法。特别地，该数据处理方法包括提供多个输入信号的步骤；输入信号表示随着时间利用造影剂灌注的身体部位。每个输入信号指示对可能包括造影剂的身体部位的相应位置的询问刺激的响应。该方法还包括从选择的位置的选择输入信号产生多个滤波信号的步骤；随着时间在每个时刻的每个滤波信号是根据包括所述时刻的选择输入信号的一部分从相应的选择输入信号产生的。在根据本发明实施例的方案中，在对相应的选择位置的询问刺激的响应中监测每个滤波信号以检测峰值；当由滤波信号的相应部分满足稳定性条件时，检测峰值。以上针对诊断系统描述的相同附加特征对数据处理方法(单独地或者彼此结合地)进行必要的修正。本发明的另一方面提出了一种相应的计算机程序。特别地，该计算机程序包括当在数据处理系统上执行该计算机程序时使该系统执行上述数据处理方法的步骤的代码装置。本发明的另一方面提出了一种相应的计算机程序产品。特别地，该计算机程序产品包括实施计算机程序的计算机可用介质，当在数据处理系统上执行该计算机程序时，该计算机程序使该系统执行相同的数据处理方法。
通过参照下面结合附图阅读的纯粹作为非限制性指示给出的详细描述，将会最好地理解根据本发明一个或多个实施例的方案及其进一步的特征和优点，在附图中图1是可应用根据本发明实施例的方案的医学成像系统的图形表示，图2A-2B示出根据本发明实施例的方案的示例性应用，图3A-3B示出根据本发明另一实施例的方案的示例性应用，图4A-4B示出根据本发明另一实施例的方案的示例性应用，图5A-5A’和图5B-5B’示出根据本发明实施例的方案的应用的示例性情形， 图6A-6B分别示出现有技术中已知的最大强度投影算法和最小强度投影算法的示例性应用，图7A-7D示出与现有技术中已知的技术相比的根据本发明实施例的方案的活体内应用的例子，图8A-8C示出与现有技术中已知的技术相比的根据本发明实施例的方案的活体内应用的另一例子，以及图9A-9B示出表示可用于实现根据本发明实施例的方案的主要部件的作用的示图。
具体实施例方式特别地，参照图1，示出了包括超声扫描仪100的医学成像系统；在根据本发明实施例的方案中，扫描仪100可用于分析病人103的身体部位102。超声扫描仪100包括中央单元105和手持式发送接收成像探头110 (例如，具有阵列类型)。成像探头110发送包括脉冲序列(例如，具有1和50MHz之间的中心频率)的超声波，并接收由于身体部位102对超声脉冲的反射导致的射频(RF)回声信号；为了这个目的，成像探头110设置有发送/接收复用器，该复用器允许在上述脉冲_回声模式下使用成像探头110。中央单元105容纳母板115，在母板115上安装了控制超声扫描仪100的操作的电子电路(例如，微处理器、工作存储器和硬盘驱动器)。此外，一个或多个子板(整体上用 120表示)插入到母板115中；子板120提供了用于驱动成像探头110和用于处理接收的回声信号的电子电路。超声扫描仪100还可以装备有用于读取可移动盘130(诸如，CD-ROM 或DVD-ROM)的驱动器125。监视器135显示与正在进行的分析过程相关的图像。通过键盘140控制超声扫描仪100的操作，键盘140以常规方式连接到中央单元105 ；优选地，键盘140设置有跟踪球145，跟踪球145用于操纵监视器135的屏幕上的指针(图中未示出) 的位置。在身体部位102的分析期间，对病人103施用造影剂(用作高效的超声反射体)。 例如，造影剂包括液体载体中气泡的悬浮液；通常，气泡具有0. 1-5 μ m的数量级的直径，以允许它们穿过病人的毛细血管。通常通过把气体或其前体夹带或封闭到各种系统(包括乳化剂、油、增稠剂、糖、蛋白质或聚合物)中使气泡稳定；稳定的气泡通常称为充气微泡。 微泡包括分散在水介质中并由包括表面活性剂(即，两亲性材料)的非常薄的包膜约束在气体/液体分界面处的气泡(也称为微气泡)。可替换地，微泡包括由脂质或者天然或合成聚合物形成的固体材料包膜包围的气泡(也称为微气球或微气囊)。另一种造影剂包括聚合物或其它固体物质的多孔微粒的悬浮液，所述聚合物或其它固体物质携带被俘获在微粒的孔隙内的气泡。微泡(特别地，微气泡和微气球)的合适的水悬浮液及其制备的例子在 EP-A-0458745、WO-A-91/15244、EP-A-0554213、W0-A-94/09829 和 W0-A-95/16467 (其全部内容包含于此以资参考)中被描述。包括充气微泡的商用造影剂的例子是Bracco International BV 的SonoVue 。优选地，作为大丸剂通过静脉对病人103施用造影剂，即在(2-20秒的数量级的) 短时间期间利用注射器手动地提供单剂量。造影剂在病人103的血管系统内循环以灌注身体部位102。同时，成像探头110在身体部位102的区域与病人103的皮肤接触。然后通过应用具有低声能的一系列超声脉冲(例如，具有机械指数MI = 0.01-0. 1)使身体部位102 受到声波作用，以包括可以忽略的造影剂的破坏(例如，连续超声脉冲之间的其局部浓度小于5%，优选地小于1%)。随着时间响应于超声脉冲记录的回声信号(在选择的扫描计划中针对身体部位102的每个位置)提供了分析过程期间对身体部位102 (可能包括造影齐U)的相应区域(即，一部分)的表示。然后把回声信号转换成标准亮度模式(B-mode)的一系列数字图像(或帧)，这些数字图像随后表示在相应连续获取时刻的身体部位102 (例如，帧速FR =每秒10-30个图像)。每个图像由各个视觉化元素(即，基本图片元素(像素))的值的矩阵(例如，具有M =512行和N = 512列)定义，每个像素对应于身体部位102的一个位置。通常，每个像素值包括定义像素的亮度的灰度级(例如，8位编码)；像素值作为相应回声信号的强度的函数从0 (黑)增加到255 (白)(表示在身体部位的相应位置的声学响应)。 通常由造影剂和周围组织产生的不同贡献的叠加导致回声信号并然后导致相应图像。优选地，超声扫描仪100在对比度特定成像模式中操作，以针对造影剂的(非线性) 贡献基本上去除或至少减小回声信号中的组织的主导(线性)贡献；对比度特定成像模式的例子包括谐波成像(HI)、脉冲反相(PI)、功率调制(PM)和对比度脉冲序列(CPS)技术， 例如，如 “Rafter et al. , Imaging technologies and techniques, Cardiology Clinics 22(2004), pp. 181-197”中所述(其全部内容包含于此以资参考)。在图2A中，时间-强度曲线205(实线)示出为身体部位的一般位置的超声波的示例性响应，即表示作为时间(单位为秒)的函数的相应回声信号的功率(以任意单位或 a. u.)。曲线205具有初始部分，其中作为在施用造影剂之后灌注身体部位的造影剂的洗入阶段的结果，回声信号从零(造影剂到达之前)朝着峰值增加；一旦回声信号已在这个峰值达到它的绝对最大值，作为从病人(例如，由肺和/或由肝脏)滤出的造影剂的洗出阶段的结果，回声信号就开始朝着零降低。首先对回声信号滤波，以产生在该图中以曲线210 (虚线)表示的滤波信号。如下面详细所述，在每个时刻，根据包括该时刻的回声信号的相应部分从回声信号产生所述滤波信号。例如，在开始，通过应用最大强度投影算法产生滤波信号，其中回声信号随着时间保持于其最大值。这样，当回声信号单调增加时，曲线210的相应部分(以210a表示)准确地跟随曲线205 ；然而，如果回声信号暂时地减小(例如，由于噪声或局部造影剂浓度的自然波动所导致)，则保留它的上一个最大值直至检测到回声信号的更高的值为止。能够在记录回声信号的同时(或者至多具有非常短的延迟)在任何时刻产生滤波信号。例如，最大强度投影算法仅需要知道直至相应时刻的回声信号(从而根据已经存在的信息能够实时地产生滤波信号)。在根据本发明实施例的方案中，随后监测滤波信号以便检测它的峰值(在滤波信号达到峰值Ip时的峰值时刻tp)；特别地，当滤波回声信号的相应部分满足稳定性条件时， 检测峰值。例如，当滤波信号在预定时间段期间保持恒定不变时，发生这种情况。因此，现在一发生这种情况(具有满足稳定性条件所需的短延迟)就检测峰值。回声信号的滤波相对比较简单并且不需要大量的计算资源，从而能够在像素水平上执行该滤波(而没有图像的任何空间子采样)。但是，滤波信号是显著地平滑的(通过在滤波之前去除相应回声信号的任何强烈变化)，由此允许以健壮的方式检测峰值。结果，能够以可接受程度的可靠性按照全图像分辨率执行所提出的处理。同时，所提出的方案允许基本上实时地获得所希望的结果；这意味着在对身体部位成像的同时正执行分析过程，即由于所需的计算而相对于峰值的检测具有短延迟但不必等待成像过程完成。另外或者可替换地，在峰值的检测之后，滤波操作切换到最小强度投影算法，其中回声信号随着时间保持于其最小值。这样，当回声信号单调减小(在造影剂洗出阶段期间) 时，曲线210的相应部分(以210b表示)在此刻准确地跟随曲线205 ；然而，如果回声信号暂时地增加(由于噪声或局部造影剂浓度的自然波动所导致)，则保留它的上一个最小值直至检测到回声信号的更低的值为止。这样，也保留了关于洗出阶段的信息。同时，可以基本上实时地再次对全分辨率图像执行身体部位的进一步检查。与峰值的检测相关的信息能够用于不同的目的。特别地，如图2B中所示，在本发明的实施例中，这个信息用于计算一个或多个灌注参数(指示身体部位的相应位置的血液灌注)。例如，可以使用下面的公式计算洗入速率Wi (如图2B中相应点划直线所示)
权利要求
1.一种诊断系统(100)，包括用于提供(A1-A3)表示随着时间利用造影剂灌注的身体部位的多个输入信号的装置 (903-906)，每个输入信号指示对可能包括造影剂的身体部位的相应位置的询问刺激的响应，用于从选择位置的选择输入信号产生(A4. 1-A4. 3)多个滤波信号的装置(909-930)， 随着时间在每个时刻的每个滤波信号是根据包括所述时刻的选择输入信号的一部分从相应的选择输入信号产生的，其特征在于，用于在对相应的选择位置的询问刺激的响应中监测(A4.4-A4.6)每个滤波信号以检测峰值的装置(933-939)，该峰值是响应于滤波信号的相应部分对稳定性条件的满足而检测到的。
2.根据权利要求1所述的系统(100)，其中用于监测(A4.4-A4.6)每个滤波信号的装置(933-939)包括用于在一组监测时刻随着时间检验稳定性条件的装置(936)，该检验是在已满足该稳定性条件之后停止的，以及用于根据满足稳定性条件的监测时刻检测峰值的装置(936)。
3.根据权利要求2所述的系统(100)，其中用于检验稳定性条件的装置(936)包括用于在每个监测时刻检验在该监测时刻之前的稳定性时间窗口中滤波信号是否保持恒定不变的装置(936)，其中用于检测峰值的装置(936)包括用于在由稳定性时间窗口满足稳定性条件的监测时刻之前的时刻检测峰值的装置 (936)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统(100)，还包括用于根据相应峰值计算(A4. 1’，A4. 7)指示每个选择位置的灌注的至少一个灌注参数的装置(945-954)。
5.根据权利要求4所述的系统(100)，其中用于计算(A4.1’，A4.7)至少一个灌注参数的装置(945-954)包括用于从每个选择输入信号产生(Α4. 1’ )线性化输入信号的装置(945-948)，在每个时刻的线性化输入信号基本上与在所述时刻在相应的选择位置的造影剂的浓度成比例，以及用于根据由用于监测的装置(933-939)确定的在一个或多个时刻的相应的线性化输入信号计算(Α4. 7)每个灌注参数的装置(951)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统(100)，其中用于提供(Α1-Α3)多个输入信号的装置(903-906)包括用于提供(Α1-Α3) —序列的输入图像的装置(903-906)，每一个输入图像包括在相应时刻的身体部位的数字表示， 每个输入图像包括多个输入值，每一个输入值指示在相应时刻对相应位置的询问刺激的响应，其中用于产生(Α4. 1-Α4. 3)多个滤波信号的装置(909-930)包括用于从输入图像产生 (Α4. 1-Α4. 3) 一序列的滤波图像的装置(909-930)，对于每个选择位置，每个滤波图像包括根据在包含相应的输入图像和至少一个在先的输入图像的一组选择输入图像中的选择位置的输入值产生的滤波值，并且其中用于监测(A4. 4-A4. 6)每个滤波信号的装置(933-939)包括用于监测 (A4. 4-A4. 6)每个选择位置的滤波值的装置(933-939)。
7.根据权利要求6所述的系统(100)，其中用于产生(A4.1-A4.3) —序列的滤波图像的装置(909-933)包括用于在检测到相应峰值之前把每个滤波图像的每个滤波值设置(A4. 3)为表示对选择输入图像中的相应的选择位置的询问刺激的最大响应的值，并且，可选地，在检测到相应峰值之后把每个滤波图像的每个滤波值设置为表示对选择输入图像中的相应的选择位置的询问刺激的最小响应的值的装置(921-933)。
8.根据权利要求7所述的系统(100)，其中用于设置(A4.3)每个滤波图像的每个滤波值的装置(921-933)包括用于在检测到相应峰值之前把滤波值设置(A4. 3)为在先的滤波图像中的选择位置的滤波值和基于包括相应输入图像的一组比较输入图像中的选择位置的一组输入值的比较值之间的表示对询问刺激的最大响应的值，并且，可选地，在检测到相应峰值之后把滤波值设置为在先的滤波图像中的选择位置的滤波值和所述比较值之间的表示对询问刺激的最小响应的值的装置(921-927)。
9.根据权利要求8所述的系统(100)，其中比较输入图像包括相应的输入图像和至少一个在先的输入图像，用于设置(A4. 3)滤波值的装置(921-927)包括用于通过对所述比较输入图像中的选择位置的输入值应用平滑函数来计算(A4. 2)所述比较值的装置(921)。
10.根据权利要求4至9中任一项所述的系统(100)，还包括用于产生(A4.8-A4.9)至少一个序列的动态参数图像的装置(957-966)，对于每个选择位置，每个动态参数图像在计算相应灌注参数之前包括空值，并且在计算相应灌注参数之后包括指示相应灌注参数的值。
11.根据权利要求10所述的系统(100)，其中用于产生(A4.8-A4.9)至少一个序列的动态参数图像的装置(957-966)包括用于当相应灌注参数未达到阈值时在计算相应灌注参数之后对于每个动态参数图像的每个选择位置保持空值的装置(957)。
12.根据权利要求10或11所述的系统(100)，还包括用于对于每个序列的动态参数图像产生(A4. 10) 一序列的覆盖图像的装置 (969-972)，所述覆盖图像是通过把每个动态参数图像覆盖在相应的滤波图像上产生的。
13.根据权利要求4至12中任一项所述的系统(100)，其中用于监测(A4.4-A4.6)每个滤波信号的装置(933-939)包括用于检测(A4. 4)指示滤波信号达到有效值的时刻的到达时刻的装置(936)和用于检测(A4. 5-A4. 6)指示检测到峰值的时刻的峰值时刻的装置(933-939)，并且，用于计算(A4. Γ, A4. 7)至少一个灌注参数的装置(945-954)包括用于确定(A4. 7)指示在峰值时刻对相应的选择位置的询问刺激的响应的峰值的装置(951)，并且其中用于监测(A4.4-A4.6)每个滤波信号的装置(933-939)可包括用于检测 (A4. 5-A4.6)指示滤波信号达到减小值的时刻的减小时刻的装置(933-939)，所述减小值是峰值的预定百分比。
14.根据权利要求13所述的系统(100)，其中用于计算(A4.1’，A4. 7)至少一个灌注参数的装置(945-954)包括用于根据峰值和峰值时刻与到达时刻之差的比计算(A4. 1’， A4. 7)洗入速率的装置(945-954)、用于根据所述减小值和所述减小时刻与峰值时刻之差的比计算(A4. 1，，Α4· 7)洗出速率的装置(945-954)和/或用于计算(Α4. 1，，Α4· 7)洗入速率和洗出速率的乘积的装置(945-954)。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的系统(100)，还包括用于把破坏脉冲施加到身体部位以引起造影剂的实质破坏的装置(110)，以及用于在施加相应的破坏脉冲之后至少一次重复启动用于提供(Α1-Α3)多个输入信号的装置(903-906)、用于产生(Α4. 1-Α4. 3)多个滤波信号的装置(909-930)和用于监测 (Α4.4-Α4.6)每个滤波信号的装置(933-939)的装置(120)。
16.一种数据处理方法(Α1-Α6)，包括下述步骤提供(Α1-Α3)表示随着时间利用造影剂灌注的身体部位的多个输入信号，每个输入信号指示对可能包括造影剂的身体部位的相应位置的询问刺激的响应，从选择位置的选择输入信号产生(Α4. 1-Α4. 3)多个滤波信号，随着时间在每个时刻的每个滤波信号是根据包括所述时刻的选择输入信号的一部分从相应的选择输入信号产生的，其特征在于，在对相应的选择位置的询问刺激的响应中监测(Α4.4-Α4.6)每个滤波信号以检测峰值，该峰值是响应于滤波信号的相应部分对稳定性条件的满足而检测到的。
17.根据权利要求16所述的方法(Α1-Α6)，其中用于监测(Α4.4-Α4.6)每个滤波信号的步骤包括在一组监测时刻随着时间检验稳定性条件，在已满足该稳定性条件之后停止该检验，以及根据满足稳定性条件的监测时刻检测峰值。
18.根据权利要求17所述的方法(Α1-Α6)，其中检验稳定性条件的步骤包括在每个监测时刻，检验在该监测时刻之前的稳定性时间窗口中滤波信号是否保持恒定不变，其中检测峰值的步骤包括在由稳定性时间窗口满足稳定性条件的监测时刻之前的时刻检测峰值。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的方法(Α1-Α6)，还包括下述步骤根据相应峰值计算(Α4. 1’，Α4. 7)指示每个选择位置的灌注的至少一个灌注参数。
20.根据权利要求19所述的方法(Α1-Α6)，其中计算(Α4.1’，Α4. 7)至少一个灌注参数的步骤包括从每个选择输入信号产生(Α4. 1’ )线性化输入信号，在每个时刻的线性化输入信号基本上与在所述时刻在相应的选择位置的造影剂的浓度成比例，以及根据由用于监测的装置(933-939)确定的在一个或多个时刻的相应的线性化输入信号计算(Α4. 7)每个灌注参数。
21.根据权利要求16至20中任一项所述的方法(Α1-Α6)，其中提供(Α1-Α3)多个输入信号的步骤包括提供(Α1-Α3) —序列的输入图像，每一个输入图像包括在相应时刻的身体部位的数字表示，每个输入图像包括多个输入值，每一个输入值指示在相应时刻对相应位置的询问刺激的响应，其中产生(A4. 1-A4. 3)多个滤波信号的步骤包括从输入图像产生(A4. 1-A4. 3) 一序列的滤波图像，对于每个选择位置，每个滤波图像包括根据在包含相应输入图像和至少一个在先的输入图像的一组选择输入图像中的选择位置的输入值产生的滤波值，并且其中监测(A4. 4-A4. 6)每个滤波信号的步骤包括监测(A4. 4-A4. 6)每个选择位置的滤波值。
22.根据权利要求21所述的方法(A1-A6)，其中产生(A4.1-A4. 3) 一序列的滤波图像的步骤包括在检测到相应峰值之前把每个滤波图像的每个滤波值设置(A4. 3)为表示对选择输入图像中的相应的选择位置的询问刺激的最大响应的值，并且，可选地，在检测到相应峰值之后把每个滤波图像的每个滤波值设置为表示对选择输入图像中的相应的选择位置的询问刺激的最小响应的值。
23.根据权利要求22所述的方法(A1-A6)，其中设置(A4.3)每个滤波图像的每个滤波值的步骤包括在检测到相应峰值之前把滤波值设置(A4. 3)为在先的滤波图像中的选择位置的滤波值和基于包括相应输入图像的一组比较输入图像中的选择位置的一组输入值的比较值之间的表示对询问刺激的最大响应的值，并且，可选地，在检测到相应峰值之后把滤波值设置为在先的滤波图像中的选择位置的滤波值和所述比较值之间的表示对询问刺激的最小响应的值。
24.根据权利要求23所述的方法(A1-A6)，其中所述比较输入图像包括相应输入图像和至少一个在先的输入图像，设置(A4. 3)滤波值的步骤包括通过对所述比较输入图像中的选择位置的输入值应用平滑函数来计算(A4. 2)所述比较值。
25.根据权利要求19至24中任一项所述的方法(A1-A6)，还包括下述步骤产生(A4.8-A4.9)至少一个序列的动态参数图像，对于每个选择位置，每个动态参数图像在计算相应灌注参数之前包括空值，并且在计算相应灌注参数之后包括指示相应灌注参数的值。
26.根据权利要求25所述的方法(A1-A6)，其中产生(A4.8-A4. 9)至少一个序列的动态参数图像的步骤包括当相应灌注参数未达到阈值时在计算相应灌注参数之后对于每个动态参数图像的每个选择位置保持空值。
27.根据权利要求25或26所述的方法(A1-A6)，还包括下述步骤对于每个序列的动态参数图像产生(A4. 10) 一序列的覆盖图像，通过把每个动态参数图像覆盖在相应的滤波图像上来产生所述覆盖图像。
28.根据权利要求19至27中任一项所述的方法(A1-A6)，其中监测(A4.4-A4. 6)每个滤波信号的步骤包括检测(A4.4)指示滤波信号达到有效值的时刻的到达时刻和用于检测(A4. 5-A4.6)指示检测到峰值的时刻的峰值时刻的装置(933-939)，并且，计算(A4. 1’， A4. 7)至少一个灌注参数的步骤包括确定(A4. 7)指示在峰值时刻对相应的选择位置的询问刺激的响应的峰值，其中监测(A4. 4-A4. 6)每个滤波信号的步骤可包括检测(A4. 5-A4. 6)指示滤波信号达到减小值的时刻的减小时刻，所述减小值是峰值的预定百分比。
29.根据权利要求28所述的方法(A1-A6)，其中计算(A4.1’，A4. 7)至少一个灌注参数的步骤包括根据峰值和峰值时刻与到达时刻之差的比计算(Α4. 1’，Α4. 7)洗入速率，根据所述减小值和所述减小时刻与峰值时刻之差的比计算(Α4. 1’，Α4. 7)洗出速率，和/或计算 (Α4. 1’，Α4. 7)洗入速率和洗出速率的乘积。
30.根据权利要求16至29中任一项所述的方法(Α1-Α6)，还包括下述步骤在把破坏脉冲施加到身体部位以引起造影剂的实质破坏之后，至少一次重复提供 (Α1-Α3)多个输入信号、产生(Α4. 1-Α4. 3)多个滤波信号和监测(Α4. 4-Α4. 6)每个滤波信号的步骤。
31.一种计算机程序(900)，包括当在数据处理系统(100)上执行该计算机程序时使该数据处理系统执行根据权利要求16至30中任一项所述的方法(Α1-Α6)的步骤的代码装置。
32.—种计算机程序产品，包括实施计算机程序的计算机可用介质，当在数据处理系统上执行该计算机程序时，该计算机程序使该系统执行包括下述步骤的数据处理方法提供表示随着时间利用造影剂灌注的身体部位的多个输入信号，每个输入信号指示对可能包括造影剂的身体部位的相应位置的询问刺激的响应，从选择位置的选择输入信号产生多个滤波信号，随着时间在每个时刻的每个滤波信号是根据包括所述时刻的选择输入信号的一部分从相应的选择输入信号产生的，在对相应的选择位置的询问刺激的响应中监测每个滤波信号以检测峰值，该峰值是响应于滤波信号的相应部分对稳定性条件的满足而检测到的。
33.一种诊断方法，包括下述步骤对身体部位使用造影剂，对利用造影剂灌注的身体部位的每个位置施加询问刺激，获取多个输入信号，每个输入信号指示对可能包括造影剂的身体部位的相应位置的询问刺激的响应，输入信号是由根据权利要求16至30中任一项所述的数据处理方法处理的， 以便在对每个选择位置的询问刺激的响应中基于峰值的检测而获得身体部位的表示，以及评估身体部位的所述表示。
全文摘要
提出了一种用于诊断应用的方案。特别地，相应的诊断系统包括用于提供(A1-A3)表示随着时间利用造影剂灌注的身体部位的多个输入信号的装置(903-906)，每个输入信号指示对可能包括造影剂的身体部位的相应位置的询问刺激的响应；用于从选择位置的选择输入信号产生(A4.1-A4.3)多个滤波信号的装置(909-930)，随着时间在每个时刻的每个滤波信号是根据包括所述时刻的选择输入信号的一部分从相应的选择输入信号产生的；以及用于在对相应的选择位置的询问刺激的响应中监测(A4.4-A4.6)每个滤波信号以检测峰值的装置(933-939)，该峰值是响应于滤波信号的相应部分对稳定性条件的满足而检测到的。
文档编号A61B8/00GK102223841SQ200980146656
公开日2011年10月19日 申请日期2009年11月23日 优先权日2008年11月24日
发明者L·莫希尔, M·阿迪提, N·罗格宁, P·弗林金 申请人:博莱科瑞士股份有限公司