动脉(例如，大腿动脉和腿弯部动脉)。软件工具可具有互动性以使医师能够为患者生成最优的个人化疗法。
[0053]例如，软件工具可至少部分并入医师或其他用户使用的计算机系统，例如图1中所示的计算机系统40中。计算机系统可接收以非侵入方式从患者获取的数据(例如，用以创建三维模型10的数据、用以应用边界条件或执行计算分析的数据等)。例如，数据可由医师输入或可从能够存取和提供此类数据的另一来源(诸如放射实验室或其它医药实验室)接收。数据可经由网络或用于传递数据的其它系统传输，或直接传入计算机系统。软件工具可使用所述数据以生成并显示三维模型10或其它模型/网和/或任何模拟或其它结果(通过求解上文关于图1描述的等式30来确定)，如模拟血压模型50、模拟血流模型52和/或cFFR模型54。因此，软件工具可执行步骤62-70。在步骤70中，医师可向计算机系统提供进一步输入以选择可行的治疗选择，并且计算机系统可向医师显示基于所选可行的治疗选择的新模拟。进一步地，图2中所示的步骤62-70中每一个都可使用单独软件包或软件模块来执行。
[0054]替代地，软件工具可作为基于网络的服务或其它服务(例如，与医师分开的实体提供的服务)的部分来提供。服务提供者可例如操作基于网络的服务，并且可提供网络入口或其它基于网络的应用(例如，在服务器或由服务提供者操作的其它计算机系统上运行)，所述网络入口或其它基于网络的应用为医师或其他用户经由网络或在计算机系统之间传递数据的其它方法可得。例如，以非侵入方式从患者获取的数据可提供给服务提供者，并且服务提供者可使用所述数据来生成三维模型10或其它模型/网和/或任何模拟或其它结果(通过求解上文关于图1描述的等式30来确定)，诸如模拟血压模型50、模拟血流模型52和/或cFFR模型54。接着，基于网络的服务可传输有关三维模型10或其它模型/网和/或模拟的信息，使得三维模型10和/或模拟可在医师的计算机系统上向医师显示。因此，基于网络的服务可执行步骤62-70和用于提供患者特定信息的下述任何其它步骤。在步骤70中，医师可提供进一步输入，例如以选择可能的治疗选择或对计算分析进行其它调整，并且输入可被传输到由服务提供者操作的计算机系统(例如，经由网络入口)。基于网络的服务可基于所选的可能治疗选择来生成新的模拟或其它结果，并且可将有关新模拟的信息传回医师，使得新模拟可向医师显示。
[0055]图像质暈评估
[0056]有关用于非侵入式地计算FFR的计算建模的上述技术可受益于对图像质量的评估。因此，本公开描述用于量化并评估有关在模拟血流特性中使用的解剖模型和数学模型的可用数据的图像质量的影响。另外，本公开描述了用于基于局部和全局的图像属性评估血管和其它解剖模型的不确定性，并且基于所预测的不确定性计算模拟血流计算的置信区间的方法和系统。
[0057]在示例性实施方案中，方法和系统可实施被配置来检测并评分图像质量问题的至少一个计算机。在示例性实施方案中，冠状动脉成像数据可通过自动化方法和用户指导方法的组合使用至少一个计算机系统来分析。如下文将进行更详细描述，所公开的方法和系统可以是全自动化的、完全由用户指导或可以是自动化和由用户指导二者结合的。所公开的方法和系统可被配置来执行可包括下文所列出的潜在图像质量问题中的一个或多个的评价或量化的评估。
[0058]-图像分辨率
[0059]-切片厚度
[0060]-重构内核
[0061 ]-扫描仪切片的数量
[0062]-缺失切片或缺失数据
[0063]-采集的阶段
[0064]-在采集时提供的药物
[0065]-采集时的心率
[0066]-被期望但不包含在图像数据中的解剖学数据
[0067]-解剖异常的存在
[0068]-植入设备或先前手术的存在
[0069]-对比度
[0070]-噪声电平
[0071]-对比噪声比
[0072]-误配准或错位
[0073]-运动或模糊
[0074]-部分容积效应或浮散
[0075]-射束硬化
[0076]-通常无法解释或不好定义的区域
[0077]在示例性实施方案中，可以全局级、局部级或全局级和局部级二者检测到这些问题。全局级问题可涉及基于整个图像容积检测图像质量问题，且在一些情况下可被称为“图像属性”。局部级问题可涉及例如沿一条或多条血管中线等的一些或全部冠状动脉、冠状动脉斑块周围的特定区域的检测空间，且在一些情况下可被称为“图像特性”。
[0078]在示例性实施方案中，用于确定并评估图像质量的系统和方法可基于先前提到的质量问题而使用对局部和全局图像质量问题的自动化和用户指导的定量和定性评估的组入口 ο
[0079]图像质量问题，诸如CT成像伪影可来自多个来源，包括:(i )基于物理的来源，诸如来自管(kVP，mA)和光子(波动，饥饿)、射束硬化(条纹，暗带等)、部分容积(浮散)、欠采样(浮散)和门架旋转速度；(? )基于患者的来源，诸如心率、规则节律(运动)、金属材料和BMI (射束硬化)基于扫描仪的来源，诸如无法校准的检测器阵列实体或重构内核和方法；和/或(iv)基于协议的来源，诸如β-受体阻滞药施用(以降低HR)、对比剂施用(高浓度、流率、单相、双相、三相)、对比时序控制等，ECG同步和校正、硝酸甘油(以扩大血管并增加显影)，以及左对左+右心室显影。
[0080]图3是描述根据各种示例性实施方案的用于评估医学图像质量、生成图像质量度量并使用图像质量度量的示例性方法100的流程图。在一个实施方案中，方法100包括接收患者图像数据(步骤102)。具体而言，根据一个实施方案，步骤102可包括实施至少一个计算机系统以通过接收关于患者的身体、器官、组织或其部分的患者特定数据而确定模拟和建模的图像质量。例如，步骤102可包括在计算机系统40或任何其它计算系统(其可为(但不限于):计算机、膝上型计算机、移动电话、移动平板、DSP、云计算系统、服务器机群等)处获取患者特定数据10。
[0081]方法100可包括执行所接收的图像数据的局部和/或全局质量的自动化、用户指导或组合的自动化和用户指导的评估(步骤104)。例如，在自动化的实施方案中，计算机系统可自动化地确定整个图像或图像组的全局质量评估以及单个图像的具体部分或患者的成像解剖结构的部分的局部质量评估。在用户指导的实施方案中，计算机系统可提示用户确定并键入整个图像或图像组的全局质量评估，并且确定单个图像的具体部分或患者的成像解剖结构的部分的局部质量评估。在某些实施方案中，局部和/或全局质量评估的某些方面可由自动化评估和用户指导评估的任何组合形成。
[0082]所述至少一个计算机系统和方法可评估或评分图像质量的单个特征、各个特征或特征的组合，以为关注区域或为整个图像数据集生成图像质量度量(步骤106)。具体而言，所述至少一个计算机系统可基于所评价的图像质量的特征而使用分数来制定区域性或数据集图像质量度量。所述至少一个计算机系统可将图像质量评估的结果用作输入，以使用患者特定数据执行建模或模拟。然而，除了患者特定数据的建模和模拟(诸如血流)之外，图像质量度量也可被用作输入以用于任何其它活动或评估。
[0083]在一个实施方案中，方法100可包括使用所生成的度量来评价成像数据是否适用于实现期望的模拟准确度(步骤108)。例如，方法100可包括基于与准确度、精确度、性能或其它要求相关的预定标准而使用图像质量评估的结果来接受或拒绝用于建模或模拟的图像数据。此外，方法100可包括使用图像质量评估的结果来估计性能度量(例如，完成分析的时间、分析的成本)或基于那些度量而做出使用至少一个计算机系统执行或不执行关于患者特定数据的建模或模拟的决定。例如，计算机系统可基于图像质量评估的结果而计算并显示完成分析的时间。此外，或替代地，计算机系统可基于图像质量评估的结果而计算并显示分析的成本。此外，或替代地，计算机系统可基于图像质量评估的结果而使用至少一个计算机系统显示和/或传输执行或不执行有关患者特定数据的建模或模拟的建议或要求。此类计算信息中的任何信息(诸如完成分析的计算时间、分析的成本和/或执行/不执行分析)可通过电子显示器和/或通过电子网络显示给医师、技术员或任何其他健康护理提供者。
[0084]根据另一实施方案，方法100可包括使用所生成的度量估计模拟结果的准确度或置信度(步骤110)。例如，方法100可包括使用图像质量评估的结果来执行建模或模拟，并输出具有与模拟结果相关联的置信度量的结果(例如，误差、置信度百分比、置信区间、准确度或精确度估计)。
[0085]根据另一实施方案，方法100可包括使用所生成的度量来指导最适于实现期望的模拟准确度的模拟技术(步骤112)。例如，方法100可包括:使用图像质量评估的结果在整个图像数据集或相关受影响的部分(取决于图像质量评估)中使用不同的技术或算法进行建模或模拟，以增强或实现期望的性能、准确度、精确度或其它要求。
[0086]根据另一实施方案，方法100可包括使用所生成的度量来选择、组合或校正来自多个接收到的选项中的最佳可用数据以实现期望的模拟准确度(步骤114)。例如，方法100可包括在执行建模或模拟之前使用图像质量评估的结果来纠正图像质量问题，以增强或实现期望性能、准确度、精确度或其它要求。此外或替代地，方法100可包括使用图像质量评估的结果来从许多可用数据(例如，交错级数或重构数据)选择最适于执行建模或模拟的数据集，以增强或实现期望性能、准确度、精确度或其它要求。此外或替代地，方法100可包括使用图像质量评估的结果来组合许多不同的成像数据(例如，其它相或其它重构或形态)以补偿图像质量问题，并使用至少一个计算机系统执行关于患者特定数据的建模或模拟，以增强或实现期望性能、准确度、精确度或其它要求。
[0087]根据另一实施方案，方法100可包括使用所生成的度量来提供反馈以获取更好的图像质量，从而实现期望的准确度(步骤116)。例如，方法100可包括使用图像质量评估的结果以评估或评分一段时间内的图像质量的单个特征、各个特征或特征的组合，在这段时间内，允许向提供图像数据的个人提供反馈，使得他们可以校正、重做或更新图像数据以满足一些预定标准，从而增强或实现期望性能、准确度、精确度或其它要求。使用所更新或校正的图像数据，所述至少一个计算机系统和方法可执行建模或模拟的一个或多个附加迭代。
[0088]图4是描述根据示例性实施方案的用于执行图像质量的用户指导的评估的示例性方法120的流程图。如图4示出，在一个实施方案中，方法120可包括接收患者解剖学图像数据(步骤122)。例如，步骤122可包括在计算机系统40处获取解剖学图像数据10，与上文图1和图2的任何公开内容一致。方法120可进一步包括确定患者血管结构的一条或多条中线(步骤124)。例如，步骤124可包括使用计算机系统40的处理器来自动化地识别患者的血管结构的一条或多条中线，与上文图1和图2的任何公开内容一致。在一个实施方案中，计算机系统40的处理器可将中线增加到主要血管(RCA、LAD和LCX)，或直径大于2mm的任何其它血管。