确定心脏壁运动的方法与流程

各个方面及其变型及一种用于评估用于提供心脏泵送功能的心肌组织的功能的方法和装置。

背景技术：

1、可用各种技术来评估心脏的功能以及随后评估该功能是否与参考数据相符，以使心脏病专家能够诊断任何病理问题。这些技术是对心电图的分析和对多种成像技术记录的信息的评估。

技术实现思路

1、优选提供一种用于评估心肌组织的功能和心脏泵送功能的改进技术，并为这种评估提供数据，并且可选地，优选通过电子显示屏，将数据提供给心脏病专家或其他医疗从业者。

2、第一方面在电子计算设备中提供了一种确定心脏壁运动的方法。该方法包括接收以固定时间间隔在时间上连续获取的图像序列，图像包括心脏的至少一部分的、具有心脏壁的图像数据，在每个图像中识别心脏壁的至少一部分，并在每个图像中定义所识别的心脏壁上的至少一个矢量点。该方法还包括基于序列确定矢量点随时间的运动，并接收与心脏相关的第一参考。基于对矢量点和第一参考的跟踪，来确定表示矢量点相对于参考的运动的运动矢量。

3、通过确定一个或多个运动矢量，可以确定心脏壁的一个部分或多个部分的运动，特别是可以确定特定腔(如左心室)的壁的部分相对于参考的运动。通过在腔内提供参考，可以确定壁相对于例如腔中的中心点的运动。运动的幅度，特别是在指向或来自参考的方向上，可以提供心脏(特别是特定腔)的泵送功能的质量的指示。壁的一部分可以平行于所识别的壁的切平面移动。在这种情况下，运动对泵送功能贡献很小或没有贡献。通过在模型中的腔中提供的参考，并确定指示矢量点朝向或远离参考(参考点、参考曲线或其组合)的运动的运动矢量——可以确定有助于泵送的运动部分。所识别的心脏壁可以是心脏的外壁、特定腔的内壁或另一参考(例如在外壁和内壁之间，并且优选地提供为曲线)中的一个。

4、第一方面可以包括识别心脏壁上的矢量点集合，将该矢量点集合的第一子集分配给心脏壁的第一区域，基于第一子集中矢量点的确定的移动，确定第一子集中矢量点随时间的移动，确定第一区域的第一区域运动矢量，该第一区域运动矢量指示第一区域相对于第一参考的运动。

5、根据心脏病医学标准，特定腔的心内膜可以分成特定段。按标准化区域提供运动数据为医疗从业者设置诊断提供了改进的输入。

6、第一方面可以进一步包括将矢量点集合的第二子集分配给心脏壁的第二区域，确定第二子集中的矢量点随时间的运动，以及基于对第二子集中的矢量点的跟踪，确定第二区域的第二区域运动矢量，该第二区域运动矢量指示第二区域相对于第一参考的运动。

7、通过确定多个区域的运动矢量，可以向医疗从业者提供更多信息，允许他们比较各段的运动。

8、第一参考可以不同于第二参考。这可以提高准确性。

9、该方法可以包括：基于所确定的矢量点的至少一部分的运动来确定心脏随时间的运动，以及基于所确定的心脏运动来调整第一区域运动矢量以补偿心脏的运动。

10、在心跳周期中，心脏在受试者体内运动。在图像获取过程中，受试者处于稳定状态，这意味着图像捕捉到了心脏的实际运动。因此，在每个采集的图像或采集的帧中，心脏的位置可能不相同。通过确定矢量点中的共同运动或参考的运动(相对于所识别的心脏壁轮廓的至少一个位置确定)，可以确定心脏的运动(特别是心跳)和心脏从一帧相对于另一帧的运动。该确定的心脏运动可用于调整与所识别的心脏壁上(因此例如在所识别的心脏壁轮廓上)的矢量点相关的所确定的运动矢量。

11、该方法可以包括确定运动矢量的向内矢量分量，向内矢量分量是平行于第一参考点和矢量点之间的直线的运动矢量分量。如上所述，特别是由识别的心脏壁表示的心内膜的向内运动与评估心脏的泵送功能相关。

12、运动矢量可以基于矢量点相对于第一参考点的最大位移。心跳中血液的位移和置换的血液量可以由心脏壁上的段或点在收缩期结束和舒张期结束之间的最大位移来确定。

13、参考可以设置在基部和顶点之间，特别是在该轨迹的三分之一至三分之二之间，更具体地，在该轨迹的一半和通常在该轨迹上距离基部三分之一处的点之间。参考可以包括单个参考点、多个参考点、开放曲线、闭合曲线或其任意组合。闭合曲线通常定义一个区域。可以提供从靠近基部的第一位置到远离基部的第二点的开放曲线。如果参考包括多个点，则可以在闭合曲线或开放曲线上提供这些点。如果参考包括多个点，则每个参考点可以对应于所识别的心脏壁上的矢量点。

14、该方法还可以包括接收指示矢量点相对于参考点的参考运动值的参考运动值，基于运动矢量导出运动矢量值，计算提供运动矢量值和参考运动值之间的差的指示的运动偏差值；以及提供用于在电子显示器上显示的运动偏差值。与参考组相比，这为医疗从业者提供了与特定受试者相关的数据。

15、第二方面提供了一种计算机程序产品，包括计算机可执行代码，当该代码被加载到处理单元或连接到处理单元的存储器中时，使计算机的处理单元执行第一方面的方法。

16、第三方面提供包括第二方面的计算机程序产品的非暂时性计算机可读介质。

17、第四方面提供了一种电子计算设备，包括：数据采集模块，设置为接收以固定时间间隔在时间上连续采集的图像序列，这些图像包括心脏的至少一部分的、具有心脏壁的图像数据；图像处理模块，设置为在每个图像中识别心脏壁的至少一部分，在每个图像中定义心脏壁上的至少一个矢量点，基于序列随时间跟踪矢量点；运动计算模块，设置为接收与心脏相关的第一参考，基于对矢量点和参考的跟踪来确定表示矢量点相对于参考的运动的运动矢量。

技术特征：

1.一种在电子计算设备中确定心脏壁的运动的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一参考不同于所述第二参考。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一参考与所述第二参考间隔开。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述运动矢量被确定为在舒张期结束时从所述第一矢量点到所述参考的第一矢量和在收缩期结束时从所述第一矢量点到所述参考的第二矢量之间的差矢量。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括:

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述参考在曲线上提供。

9.根据权利要求2至8中任一项在引用权利要求2时所述的方法，还包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述确定所述心脏的运动基于确定所述矢量点的至少一部分的运动矢量中的公共分量。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括：

12.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括：

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括确定所述运动矢量的向内矢量分量，所述向内矢量分量是平行于至少一个第一参考点和所述矢量点之间的线的运动矢量分量。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述运动矢量基于所述矢量点相对于所述第一参考的最大位移。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述运动矢量基于在单个心动周期期间所述至少一个矢量点相对于所述第一参考的位移极值，所述极值是最大值、最小值和基于最大值和最小值的导出值中的至少一个，优选地是所述最大值和所述最小值的和或差。

16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一参考位于基部附近。

17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述参考包括以下至少一项：

18.根据权利要求17所述的方法，其中，在所识别的心脏壁上确定多个矢量点，所述参考包括多个参考点，其中所述壁上的每个矢量点对应于一个参考点。

19.根据权利要求17或18所述的方法，其中，所述参考点在曲线上提供。

20.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括基于所述跟踪确定所述矢量点的运动路径，其中，所述运动矢量的确定进一步基于所述运动路径。

21.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述矢量点至少在第一方向上以第一预定距离间隔开。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述矢量点在第二方向上以第二预定距离间隔，其中所述第二方向通常垂直于所述第一方向。

23.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述矢量点定义在以下至少一个上：

24.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括提供用于在电子显示器上显示的显示运动值，所述显示运动值指示所述矢量点相对于所述参考的运动量。

25.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：

26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述运动偏差值为下述中的至少一个：

27.根据权利要求23至26中任一项所述的方法，其中，所述显示运动值被设置为作为数值来显示。

28.根据权利要求23至27中任一项所述的方法，其中，所述运动偏差值被设置为作为颜色值来显示。

29.根据权利要求23至28中任一项在引用权利要求3时所述的方法，还包括：

30.根据权利要求29所述的方法，其中，所述第一区域运动显示值被设置为在所述电子显示器上的第一位置上显示，并且所述第二区域运动显示值被设置为在所述电子显示器上的第二位置上显示。

31.根据权利要求24至30中任一项在引用权利要求3时所述的方法，还包括：

32.一种计算机程序产品，包括计算机可执行代码，当所述代码被加载到处理单元或连接到所述处理单元的存储器中时，使计算机的所述处理单元执行前述权利要求中任一项所述的方法。

33.一种非暂时性计算机可读介质，包括根据权利要求32所述的计算机程序产品。

34.一种电子计算设备，包括：

技术总结
接收以固定时间间隔在时间上连续获取的图像序列，这些图像包括心脏的至少一部分的、具有心脏壁的图像数据，在每个图像中识别心脏壁的至少一部分，并在每个图像中定义所识别的心脏壁上的至少一个矢量点。本方法还包括基于序列确定矢量点随时间的运动，接收与心脏相关的第一参考。基于对矢量点和第一参考的跟踪，确定表示矢量点相对于参考的运动的运动矢量。

技术研发人员：詹尼·佩德里泽蒂,大卫·约拿单·豪特曼,彼得·亨德里克·基茨拉尔,约翰·亨德里库斯·克里斯蒂安·莱博尔
受保护的技术使用者：梅迪斯联合有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15