專利名稱：測量和顯示射線攝影對比材料在腔體器官內(nèi)的位置的方法
測量和顯示射線攝影對比材料在腔體器官內(nèi)的位置的方法相關(guān)申請參照本申請基于35U.S.C. § 119(e)要求2007年10月11日提交的題為“測量和顯示 射線攝影對比材料在腔體器官內(nèi)的位置的方法(Method ofMeasuring and Displaying the Position of Radiographically ContrastedMaterial Within Luminal Body Organs)，，的 美國臨時專利申請S/N. 60/998，526的權(quán)益，該申請通過引用結(jié)合于此。背景已開發(fā)了多種醫(yī)療成像技術(shù)來產(chǎn)生人體內(nèi)部的診斷圖像。射線攝影術(shù)常用于此目 的，而熒光測量是允許對運動中結(jié)構(gòu)進行實時成像的一種技術(shù)。熒光測量圖像通過測量通 過患者的輻射的強度而形成。該強度隨著患者的成像區(qū)的射線不透性變化，從而該強度表 示成像區(qū)的結(jié)構(gòu)。為了進行熒光測量成像，所檢測到的輻射的強度被表示為可視圖像。連 續(xù)圖像被拍攝，其中每幅圖像表示視頻圖像的一幀。這樣的視頻圖像允許觀測這些結(jié)構(gòu)在 感興趣區(qū)域中的運動。該視頻圖像可實時顯示，或可在拍攝之后被記錄和/或在監(jiān)視器上回放以供分 析。在某些過程中，實時使用熒光測量成像以輔助在體腔中定位引導(dǎo)線或延伸物(stent)。 該引導(dǎo)線或延伸物可構(gòu)建有對射線不透明的標記以吸收或散射x射線輻射的大部分，從而 在成像時這些標記與對射線較透明的包圍物形成清晰對比。這些標記可置于引導(dǎo)線或延伸 物中諸如末端之類的關(guān)鍵位置處，以使技術(shù)人員能容易地確定該設(shè)備的位置。還已知可向患者引入對比材料，以利用熒光測量成像勾畫出作為研究的一部分的 解剖構(gòu)造。該對比材料例如可揭示血管、泌尿系統(tǒng)或胃腸(GI)道的機能。已知的對比材料 包括可通過口腔或直腸給藥以供GI道評定的硫酸鋇(BaS04)形式的鋇，和多種專有形式的 碘。這些對比材料吸收或散射大量x射線輻射，且可在實時成像的情況下用于演示動態(tài)肉 體過禾呈(dynamic bodily process)。已經(jīng)使用利用對比材料的射線攝像呈現(xiàn)觀測到的一種此類動態(tài)肉體過程是食道 蠕動。食道蠕動指的是食道中的環(huán)狀肌肉的收縮，以將食物和飲料通過食道推進到胃中。 對健康的個體而言，收縮在食道的上端處開始，并向下朝下食道括約肌(LES)傳播。然而， 存在常規(guī)收縮方式中斷的醫(yī)療狀況。這些狀況包括食道弛緩不能、吞咽困難、彌漫性食道痙 攣、無效食道運動以及LES高血壓。

發(fā)明內(nèi)容
通過量化測量內(nèi)腔器官中的對比材料的位置和大小，可改善某些醫(yī)療狀況的診 斷。對比材料的位置和大小可通過利用已知醫(yī)療成像技術(shù)產(chǎn)生的處理圖像來查實。可通過 在代表內(nèi)腔器官的區(qū)域的射線攝影圖像中標識場來進行此類測量。這些場內(nèi)的強度然后可 用于推導(dǎo)沿內(nèi)腔器官對應(yīng)于這些場的位置處的對比材料的量的量化表示。在某些實施例中，通過向內(nèi)腔器官中引入在圖像中可檢測的一個或多個靶來標識 這些場。這些靶用于限定代表沿內(nèi)腔器官的分段的局部像場。當將對比材料引入內(nèi)腔器官 中時(例如在“鋇餐”研究期間在食道中的懸浮硫酸鋇的丸劑)，這些局部像場中的射線攝影圖像強度表明對比材料在沿內(nèi)腔器官的位置處的定位和大致量。來自一個圖像的數(shù)據(jù)可用于顯示給定時間點時的材料分布的分布曲線。如果采集 了來自連續(xù)圖像的數(shù)據(jù)，則該數(shù)據(jù)可用于產(chǎn)生時空圖，該時空圖示出所檢測到的作為位置 和時間的函數(shù)的材料量。有關(guān)丸劑的位置信息可與涉及內(nèi)腔器官的其他數(shù)據(jù)相互對齊并顯示以供分析。例 如，代表肌肉收縮的壓力數(shù)據(jù)可與相互對齊的丸劑位置信息一起顯示，以加強對內(nèi)腔器官 的研究或患者的診斷。在某些方面中，本發(fā)明涉及一種用于采集診斷數(shù)據(jù)的方法。該方法包括在多個連 續(xù)時刻的每一時刻獲取一系列幀，這些幀包括在射線攝影對比材料經(jīng)過內(nèi)腔時患者體腔的 射線攝影成像數(shù)據(jù)；處理這一系列幀以計算多個場，每個場代表沿體腔的一個區(qū)域，并對每 一幀計算對比材料量的量化表示；以及基于計算出的量化表示提供作為時間的函數(shù)的沿體 腔的多個位置中的每個位置處的對比材料的量的量化表示作為輸出。在另一方面中，本發(fā)明涉及一種用于采集診斷數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括計算設(shè)備 和顯示設(shè)備。該計算設(shè)備被配置成從射線攝影成像系統(tǒng)接收多個射線攝影圖像，多個圖像 中的每個圖像表示包含多個射線不透明靶和對比材料的區(qū)域，每個射線不透明靶與射線攝 影圖像中的一個位置相關(guān)聯(lián)；根據(jù)每個射線攝影圖像計算多個值，每個值至少根據(jù)沿一路 徑的位置的局部像場中的射線攝影圖像的強度計算，該路徑至少基于多個射線不透明靶的 位置。該顯示設(shè)備被配置成針對多個射線攝影圖像中的每個圖像顯示作為沿路徑的位置的 函數(shù)的多個值。在另一方面中，本發(fā)明涉及一種包括計算設(shè)備和顯示設(shè)備的系統(tǒng)。該計算設(shè)備被 配置成從成像系統(tǒng)接收圖像，該圖像表示包含靶和對比材料的區(qū)域，且配置成根據(jù)該圖像 計算多個值，每個值至少根據(jù)沿路徑的位置的局部像場中圖像的強度來計算，該路徑至少 基于該圖像中的靶的位置。該顯示設(shè)備被配置成顯示作為沿路徑的位置的函數(shù)的多個值。在又一方面中，本發(fā)明涉及一種包括計算機可執(zhí)行指令的計算機存儲介質(zhì)，所述 指令在計算機上執(zhí)行時執(zhí)行利用來自射線攝影成像系統(tǒng)的幀處理診斷數(shù)據(jù)的方法，這些幀 包括表明通過患者體腔的輻射衰減的強度數(shù)據(jù)，這些幀在構(gòu)件存在于體腔內(nèi)的多個連續(xù)時 刻時采集，該構(gòu)件包括可在幀中識別的多個射線不透明區(qū)域。該方法包括對于每一幀確定 該幀中的多個場，每個場表示多個射線不透明區(qū)域中相應(yīng)的射線不透明區(qū)域周圍的一個區(qū) 域；對于幀計算中多個場中的每個場，基于該場中的強度計算表明該幀中對比材料的量的 值；以及在耦合至該計算機的計算機存儲介質(zhì)中，將所計算出的表明該量的值與沿體腔的 空間位置相關(guān)聯(lián)，該體腔基于沿該構(gòu)件的相應(yīng)的射線不透明區(qū)域的位置。


結(jié)合附圖閱讀以下的詳細描述會更好地理解本發(fā)明及其實施例。在附圖中，各圖 不一定按比例繪制。一般而言，出現(xiàn)在多個圖中的相同元件用相同的附圖標記標識。在附 圖中圖1是示出根據(jù)某些實施例的采集診斷數(shù)據(jù)的方法的流程圖；圖2A是體腔內(nèi)具有36個射線不透明靶的導(dǎo)管的射線攝影圖像；圖2B是體腔內(nèi)具有36個射線不透明靶的導(dǎo)管的射線攝影圖像，其中射線不透明靶的位置由添加的十字準線表示；圖2C是體腔內(nèi)具有36個射線不透明靶的導(dǎo)管的射線攝影圖像，其中添加了從射 線不透明靶的位置獲得的曲線；圖2D是體腔內(nèi)具有36個射線不透明靶的導(dǎo)管的射線攝影圖像，其中構(gòu)造和添加 了橢圓形的局部像場；
圖3A是示出根據(jù)一個實施例的確定靶的位置的方法的流程圖；圖3B是示出根據(jù)另一個實施例的確定靶的位置的方法的流程圖；圖4A是體腔內(nèi)具有3個射線不透明靶的導(dǎo)管的射線攝影圖像；圖4B是體腔內(nèi)具有3個射線不透明靶的導(dǎo)管的射線攝影圖像，其中射線不透明靶 的位置由添加的十字準線表示；圖4C是體腔內(nèi)具有3個射線不透明靶的導(dǎo)管的射線攝影圖像，其中添加了從射線 不透明靶的位置獲得的曲線；圖4D是體腔內(nèi)具有3個射線不透明靶的導(dǎo)管的射線攝影圖像，其中構(gòu)造和添加了 橢圓形的局部像場；圖5A是體腔內(nèi)具有36個射線不透明靶的導(dǎo)管的射線攝影圖像，其中構(gòu)造和添加 了矩形的局部像場；圖5B是體腔內(nèi)具有36個射線不透明靶的導(dǎo)管的射線攝影圖像，其中構(gòu)造和添加 了階梯結(jié)構(gòu)的局部像場；圖5C是示出利用局部像場消除基準圖像的一系列圖像；圖6A-6D示出當從一系列圖像中的每個圖像減去基準圖像時的一系列4個射線攝 影圖像和相應(yīng)的分布曲線；圖7A-7D示出當從一系列圖像中的每個圖像減去相應(yīng)的基準場強時的一系列4個 射線攝影圖像和相應(yīng)的分布曲線；圖8是根據(jù)本發(fā)明的實施例用于在時空圖和分布圖上相互對齊地顯示丸劑的位 置信息以及壓力數(shù)據(jù)的用戶界面的圖示；圖9A是體器官內(nèi)具有旋繞路徑的導(dǎo)管的射線攝影圖像；圖9B是體器官內(nèi)的旋繞導(dǎo)管的射線攝影圖像，其中射線不透明靶的位置由添加 的十字準線表示；圖9C是體器官內(nèi)的旋繞導(dǎo)管的射線攝影圖，其中添加了從射線不透明靶的位置 獲得的曲線；圖9D是體器官內(nèi)的旋繞導(dǎo)管的射線攝影圖像，其中構(gòu)造和添加了橢圓形的局部 像場；圖10是根據(jù)本發(fā)明的某些實施例的用于采集診斷數(shù)據(jù)的系統(tǒng)；以及圖11是示出射線不透明靶在診斷過程期間的運動的射線攝影圖像的集合。詳細描述本發(fā)明人已經(jīng)認識和理解，對一般和個別臨床案例下的人體器官的生理機能和病 理生理機能的新的洞察可通過對醫(yī)療成像數(shù)據(jù)的分析和顯示而獲得。這樣的理解可通過利 用醫(yī)療成像和新的圖像處理和顯示技術(shù)所確定的內(nèi)腔器官中對比材料的位置和大小的量 化測量值而獲得。
為獲得并分析數(shù)據(jù)，射線不透明靶可被引入體腔以用作射線攝像圖像中的基準 點?；鶞庶c可用于構(gòu)造局部像場，在這些局部像場中測量圖像的強度(例如亮度、透明度)。 這些場內(nèi)的圖像強度表示沿內(nèi)腔的位置處的對比材料的量。對比材料的運動可根據(jù)射線攝 像圖像序列在時間上量化地跟蹤。用于顯示這些量化測量結(jié)果的合適方法能實現(xiàn)對內(nèi)腔器 官的特定紊亂(諸如活動紊亂)的更快和更可靠的診斷。在某些實施例中，射線不透明靶可沿引入體腔的導(dǎo)管的長度固定。在引入對比材 料之前應(yīng)拍攝射線攝影圖像，以確定背景或基準強度。然后將對比材料引入腔內(nèi)，然后按順 序拍攝射線攝影圖像以觀測對比材料的運動。導(dǎo)管還可攜帶用于采集諸如壓力數(shù)據(jù)之類的 有關(guān)體腔的數(shù)據(jù)的傳感器。該數(shù)據(jù)可與通過處理射線攝影圖像提取的丸藥位置信息在時間 和空間上相互對齊。因此，該數(shù)據(jù)可一起顯示或處理。這些圖像然后可實時處理或在量化測量對比材料的位置和大小的過程之后處理。 對于所拍攝的各個射線攝影圖像，射線不透明靶可在圖像中自動或手動識別。例如，經(jīng)由射 線不透明靶的形狀和對比度的檢測可用作合適識別算法的基礎(chǔ)。可構(gòu)造依次連接射線不透 明靶的關(guān)鍵特征(例如它們的圖像質(zhì)心)的曲線。該曲線然后可劃分成多個段和與各段相 關(guān)聯(lián)的局部像場。在各個局部像場中，局部像場中的強度可通過對該場內(nèi)的圖像強度進行 積分而測得。在某些實施例中，可將根據(jù)基準射線攝影圖像確定的基準強度減掉以增強對 比材料的對比度。對于各個射線攝影圖像，可使用根據(jù)局部像場確定的強度測量結(jié)果來構(gòu)造作為沿 曲線的局部像場的位置的函數(shù)的對比材料的分布曲線。然后可按照任何合適的方式給出這 些分布曲線以供分析和診斷。例如，這些分布曲線可單獨地繪制、動畫顯示或顯示作為時空 曲線的一部分。根據(jù)某些實施例的采集診斷數(shù)據(jù)的方法100參照圖1的流程圖進行描述。在步驟101，將一個或多個射線不透明靶引入諸如體腔之類的感興趣區(qū)域中。靶可 由任何合適的材料制成，諸如金屬或含金屬的膜或化合物。當然，材料的適用性可取決于用 于成像的輻射能量。這些靶相對于彼此和內(nèi)腔相對固定。這些靶可沿諸如用于將靶引入體腔的導(dǎo)管之 類的底基的長度納入。在某些實施例中，該導(dǎo)管可包含可用作靶的傳感器。在其他實施例中，靶可毗鄰傳 感器定位。例如，在用于測壓研究的實施例中，導(dǎo)管可包括也用作射線不透明靶的壓力傳感
ο在步驟103，拍攝覆蓋感興趣區(qū)域的基準圖像。任何合適的設(shè)備可用于獲得射線攝 影圖像。例如，射線攝影圖像可利用熒光鏡或任何其他合適的成像系統(tǒng)形成。該射線攝影 圖像可以是單色圖像。例如，該射線攝影圖像可以灰度呈現(xiàn)，其中射線不透明的點用黑色表 示，而射線透明的點用白色表示。在這樣的圖像中，射線不透明靶將呈現(xiàn)為暗部?？稍趯Ρ炔牧弦肭粌?nèi)之前拍攝基準射線攝影圖像，以使圖像強度中的變化 (除射線不透明靶之外)可歸因于內(nèi)腔和包圍肉體結(jié)構(gòu)的性質(zhì)。該背景強度在射線攝影研 究期間可保持相對恒定。
圖2A是在步驟103中采集的基準圖像201的示例。示例圖像201中清晰可見的 是定位于體腔內(nèi)部的具有36個射線不透明靶205的導(dǎo)管203?；鶞蕡D像的另一示例在圖4A中示出。這里，導(dǎo)管403僅具有3個靶405。又一示例在圖9A中示出，其中導(dǎo)管903和相關(guān)靶905呈現(xiàn)出盤旋形狀。返回圖1，在步驟105，開始射線攝影研究。該研究可按照本領(lǐng)域已知的那樣進行， 其可包括開始使對比材料通過內(nèi)腔。如果例如射線不透明靶已經(jīng)分布在患者的食道內(nèi)，則 可使用鋇餐或其他合適的丸劑。在射線攝影研究期間，例如，利用用于步驟103的同一設(shè)備拍攝一系列射線攝影 圖像(步驟106)。這些圖像可連續(xù)拍攝以拍攝例如對比材料的運動?？墒褂煤线m的固定幀 率或不規(guī)則的幀率。圖像可加時間戳以實現(xiàn)正確的時間重構(gòu)。步驟107、109、111、113、115以及117可針對系列中的每幅圖像進行。在某些實施 例中，這些步驟可實時執(zhí)行。例如，這些步驟可流水線化，或在經(jīng)由返回路徑119返回步驟 106以獲得另一圖像之前執(zhí)行?；蛘?，這些步驟可在任何合適的稍后時間時執(zhí)行。例如，在 執(zhí)行診斷過程之后執(zhí)行。在某些實施例中，射線攝影圖像在此后基于所存儲的數(shù)據(jù)被處理。 在另一實施例中，射線攝影圖像在研究期間被處理，且可在此之后再次被處理。對于各個射線攝影圖像，對步驟101中引入的射線不透明靶的位置進行標識(步 驟107)。計算機系統(tǒng)可利用合適的算法進行編程以標識這些靶，或配置成允許手動標識。 一旦大致標識了靶的位置，則這些靶的關(guān)鍵特征可用于標識精確位置。例如，該位置可通過 該靶的圖像質(zhì)心來定義。圖2B示出了其中射線攝影圖像201中的射線不透明靶205的位置 利用十字準線209進行標識的示例。同樣，如圖4B和9B所示，靶位置分別用十字準線407 和907標識。許多可能的例程可用于自主標志識靶位置，且可使用任何合適的例程。作為一個 示例，圖3A提供用于通過光柵掃描標識靶位置的方法300。該例程掃描圖像的一行或多行 以尋找表明射線不透明靶的圖像強度變化。被掃描的行增加，直到發(fā)現(xiàn)所有的靶或整個圖 像已被掃描。在步驟301，光柵掃描開始，并設(shè)定多個參數(shù)。例如，這些參數(shù)可包括要掃描的 圖像、最小和最大靶直徑、亮度閾值、同時掃描的行以及每次增加的行數(shù)。在步驟303，掃描 圖像的(多個)下一行(例如最開始是頂行)以標識候選靶。候選靶可被標識為沿被掃描 行或行集合的對應(yīng)于圖像強度變化高于規(guī)定閾值、隨后沿反方向變化的那些區(qū)域，其中這 些變化之間的距離不大于最大靶直徑。如果這些靶在該行中，則保存靶位置(步驟305)。 如果要調(diào)查更多行(步驟307)，則要掃描的行被更新(步驟309)，并重復(fù)標識過程(步驟 303)。在所示實施例中，一旦針對候選靶位置掃描了所有行，就可在步驟310標識“超級 候選”靶位置。超級候選靶位置可定義為毗鄰行中的鄰近候選位置。在靶位置被標識為超 級候選之前出現(xiàn)的候選靶位置的毗鄰行數(shù)可按照任何合適的方式確定。例如，行數(shù)可由用 戶規(guī)定或根據(jù)靶大小和圖像分辨率確定。然而，標識超級候選位置的時序可不同。例如，在掃描各個連續(xù)行之后，可利用來 自前次掃描行的靶位置分析該行的靶位置，以標識超級候選靶位置。然后在步驟311中可按照多個算法實現(xiàn)的限制進一步區(qū)分超級候選位置，這些限 制包括不超過最大靶尺寸、具有候選靶形狀(及其旋轉(zhuǎn))、具有已知靶間距、以及位于沿與 靶附連的導(dǎo)管和/或待研究的管狀器官的最小彎曲半徑一致的曲線。在所示實施例中，不 是超級候選位置的一部分的那些候選靶位置不作進一步處理。
步驟311的處理還可包括細化靶位置。在某些實施例中，結(jié)合靶形狀的靶的關(guān)鍵 特征可用于限定靶位置。例如，質(zhì)心計算可用于確定已標識的各靶的中心。此外，可對這些 靶排序以便隨后在步驟109中形成曲線(圖1)。作為第二示例，圖3B提供用于利用比最大靶尺寸稍大的窗口標識靶的方法312。 在步驟313，初始化該例程，并可規(guī)定諸如窗口位置、尺寸以及掃描路徑之類的初始參數(shù)。對 于每個位置，確定該窗口中存在靶(步驟315)?？衫绨闯叽?、對比度和/或形狀來識別 靶。如果存在靶，則保存靶位置(步驟317)，且如果要掃描更多圖像(步驟319)，則窗口位 置增加(步驟323)。該過程對各個窗口位置重復(fù)，直到已經(jīng)掃描整個圖像或檢測到所有靶。 通過使窗口移動增加充分小，可確保各個靶將出現(xiàn)在該窗口內(nèi)至少一次。任選地，可執(zhí)行步 驟321以如步驟311中那樣解決靶位置中的任何不明確或重復(fù)，并將靶排序。
此外，或作為另一替代方案，可為用戶提供圖形用戶界面(GUI)以手動標識靶位 置。例如，可構(gòu)造一 GUI，其中用戶在各個可視的已標識靶上定位光標并指定其位置(例如 利用鼠標或跟蹤球)。這樣的GUI可用于查閱或更正自動標識的位置。返回圖1，在方法100的步驟109中，基于靶的位置構(gòu)造一曲線?？墒褂萌魏魏线m 的曲線形成算法。圖2C提供一示例，其中曲線211被構(gòu)造為通過各個靶位置209 (圖2B)。 在某些實施例中，多項式曲線擬合技術(shù)可應(yīng)用于靶位置的陣列。某些曲線形成算法可能要 求指定靶的順序(即次序)，以確保擬合算法正確地連接連續(xù)靶。例如，可基于沿導(dǎo)管的已 知靶間距確定適當?shù)捻樞?。例如，一種合適的算法根據(jù)連接序列中毗鄰靶的位置的一系列 直線來構(gòu)造曲線，諸如圖4C的曲線409。諸如圖9C中示出的其他情況可能要求稍微更復(fù)雜 的曲線形成算法。例如，根據(jù)圖像901，顯然通過設(shè)定最小曲率半徑可正確地求解曲線909。在步驟111，沿步驟109中形成的曲線構(gòu)造局部像場。每個局部像場定義進行圖像 強度測量的射線攝影圖像的一個區(qū)域。存在定義局部像場的多種適用的可能性，且可使用 任何合適的技術(shù)。提供了若干說明性示例，以使導(dǎo)致曲率半徑小于最小值的曲線的次序?qū)?際不可能出現(xiàn)，而且可構(gòu)造其他可能的曲線。在某些實施例中，在如圖2D所示示例中的各個靶位置構(gòu)造局部像場。局部像場 213被示為橢圓形，其中該橢圓的長軸垂直于中心位于十字準線209所示的靶位置處的曲 線211。然而，可使用任何合適的形狀或取向。例如，在圖5A中，定義了矩形像場，其中心位 于靶位置處，而其長尺度在相關(guān)聯(lián)的靶點處垂直于曲線。在某些實施例中，可能需要不同數(shù)量的靶和局部像場。局部像場可與沿該曲線定 義的點相關(guān)聯(lián)，而與靶位置無關(guān)。這些點可用作局部像場的基準位置。例如，在某些實施例 中，已標識或可用靶的數(shù)量可能少于期望的局部像場的數(shù)量。圖4A-4D中所示的射線攝影 圖像401示出了這樣的示例。沿曲線409(圖4C)定義了合適數(shù)量的點，而且為每個點定義 了一個局部像場。圖4D示出了構(gòu)造出的局部像場411。如圖2D所示，這些局部像場被示為 橢圓形，但此處各個橢圓的長軸在相應(yīng)基準點而不是靶位置處垂直于曲線。任何合適的形狀和技術(shù)可用于定義這些局部像場。圖5B示出了局部像場與原始 引入圖2A的射線攝影圖像201的替代構(gòu)造。在圖5B中，相等長度的直線中心位于靶位置 之間的曲線上且與之垂直。各個場的橫向末端通過將如圖所示的等長直線的末端互連而形 成，以形成限定局部像場的封閉區(qū)域。該示例中的局部像場具有階梯結(jié)構(gòu)的外觀。各個四 邊形區(qū)是與其中心處或附近的靶位置相關(guān)聯(lián)的局部像場。該特定示例確保離曲線指定距離的所有區(qū)域被場覆蓋，而且當曲線的曲率半徑充分小時，場之間不存在交迭(或等價于垂 直于該曲線的直線充分短)。在步驟113，根據(jù)步驟103中獲得的基準射線攝影圖像確定的基準強度可任選地 從各個射線攝影圖像中減掉。該減掉提供對殘留在各個圖像中的基準偏移的校正，且可增 強對比材料的對比度。提供了步驟113的兩個示例實施例。然而，應(yīng)當理解的是，步驟113 可按照任何合適的方式執(zhí)行。第一種方式現(xiàn)在進行描述，而第二種方式在步驟115的描述 之后進行描述。在步驟113的第一示例實施例中，將感興趣的整個區(qū)域中的基準射線攝影圖像從 系列中的各個射線攝影圖像中減去。例如，如果系列中的基準圖像和各個圖像具有相同尺 寸和分辨率，則各個像素的強度值可在逐個像素的基礎(chǔ)上減去。在步驟115，對于各個射線攝影圖像，各個局部像場中的圖像強度按照任何合適的 方式確定。在某些實施例中，在局部像場區(qū)域上對局部像場中的圖像強度進行積分以確定 場強。例如，對于反常圖像，可將給定局部像場中的所有像素的像素值求和，該和表示場強。 在某些其他實施例中，該積分值可通過局部像場的總面積加權(quán)，例如通過將該積分值除以 局部像場的面積(例如該場中的像素數(shù)量)。例如，當局部像場尺寸不均勻時(例如具有階 梯結(jié)構(gòu))，這可能有用。該場強表明在與局部像場相關(guān)聯(lián)的基準點附近的對比材料的尺寸。在步驟113的第二示例實施例中，按照與步驟111中所述的相同方式針對基準射 線攝影圖像定義局部像場，這能在諸如在研究期間、研究之后或這兩個時間之類的任何合 適的時間進行。然后以步驟115中所描述的相同方式對基準圖像中的各場確定基準場強。 將基準場強從射線攝影圖像系列中的每一個中的相應(yīng)場強中減去。圖5C示出了未利用對 比材料形成的圖像的所得強度分布曲線。在該示例中，局部像場以如上所述的階梯結(jié)構(gòu)形 成。在圖510中，局部像場中的基準場強被表示為圖像中的對象的不透明度。如圖所示，不 透明度被描繪為沿步驟109中定義的曲線的位置的函數(shù)。如圖5C所示，圖510中的不透明度分布曲線從步驟115中所確定的各個圖像的場 強分布曲線中減去。該校正減少由基準圖像強度的變化引起的各個場的后續(xù)強度的偏置。 圖520示出，在理想情況下，當基準從與不包含對比材料的圖像的局部像場相關(guān)聯(lián)的強度 值中減去時，沿曲線的不透明度分布為零。在框113的處理的另一途徑中，可針對整個圖像確定基準。然后該基準在采集后 續(xù)幀時可從后續(xù)幀中減去。圖6A-6D示出通過患者食道的鋇餐的一系列連續(xù)射線攝影圖像或幀601、603、605 以及607。這些圖像已根據(jù)步驟113的第一示例實施例進行校正以消除基準圖像影響。在 各個圖像中，丸劑呈現(xiàn)為淺黑團點，而在該團點中在射線不透明的靶位置處存在顯著的白 斑。該丸劑隨著圖像順序清楚地呈現(xiàn)出向下前進。還應(yīng)注意，為了說明目的，插入了階梯局 部像場結(jié)構(gòu)。在圖6A-6D中，曲線圖651、653、655以及657通過確定各個局部像場中的不透明 度分別提供了丸劑位置的量化表示。在該示例中，階梯結(jié)構(gòu)213已經(jīng)用于定義在對比材料
丸劑移動通過腔體時的連續(xù)時間間隔處的局部像場。 分布曲線65%.....6594量化地示出
了丸劑沿患者食道向下的前進。如圖所示，圖651、653、655以及657是二維圖，分別示出了作為位置的函數(shù)的量。這里，位置沿步驟109中定義的曲線測得。在本示例中，沿該曲線的距離基于用于定義局部 像場的等距靶來確定。在曲線不直的圖6A-6D的示例中，沿該曲線的位置可能不與圖像中 的位置直接關(guān)聯(lián)。在分析數(shù)據(jù)時，可能想要查閱與曲線位置而非圖像坐標相關(guān)地顯示的數(shù) 據(jù)，因為該曲線遵循體腔。以此方式，該數(shù)據(jù)可更直觀地表示通過體腔的運動。因此，該曲 線可提供便于理解體腔機能的測得數(shù)據(jù)的描述。
在對比材料完全不透明或基本完全不透明的實施例中，對比材料量的量化表示可 以是各個靶位置處的丸劑的截面寬度的表示。在丸劑橫截面基本為圓形的實施例中，這樣 的量化表示可用作體積的表示。然而，本發(fā)明并不要求該量化表示為體積或具有任何特定 尺寸。圖7A-7D提供了利用步驟113的示例實施例對同一數(shù)據(jù)集的分析。最初在基準圖 像201 (圖5C)中觀測到的背景結(jié)構(gòu)在射線攝影圖像701、703、705以及707中的每一個中 可識別。局部像場中的強度在各個射線攝影圖像中確定，然后圖5C的子圖510中畫出的基 準強度從各個圖像的相應(yīng)場強中減去。這些結(jié)果在圖751、753、755以及757中畫出。在將 圖7A-7D的分布數(shù)據(jù)759” · · ·、7594與圖6A-6D中相應(yīng)的分布數(shù)據(jù)659” · · ·、6594進行比 較的情況下，很明顯在本示例中，利用用于調(diào)節(jié)基準圖像強度的任一途徑所得的結(jié)果是非 常相似的。返回圖1，該過程在步驟117中繼續(xù)，在該步驟中顯示所采集的數(shù)據(jù)。如本領(lǐng)域技 術(shù)人員根據(jù)附圖顯而易見的那樣，顯示可通過計算機在顯示設(shè)備上再現(xiàn)，但可使用任何合 適的設(shè)備。該分布數(shù)據(jù)可按照任何合適的方式顯示。例如，該分布數(shù)據(jù)可簡單地繪制為如 圖6A-6D以及圖7A-7D所完成的一系列線圖?；蛘?，線圖可疊加到單軸上，并利用例如不同 顏色、圖案、標記或它們的任何適當組合加以區(qū)分。在某些實施例中，這些線圖連續(xù)顯示、對 齊至同一坐標系，以向觀察者顯示為動畫或視頻。在另一實施例中，從一系列幀中采集的數(shù)據(jù)可共同顯示在具有時間軸和空間軸的 時空圖上。時間軸可表示各個射線攝影圖像的相對采集時間?？臻g軸表示沿場強數(shù)據(jù)相關(guān) 聯(lián)的曲線的位置。場強可利用色彩、等高線、強度圖案或任何適當?shù)谋硎緛肀硎?。以此方式?觀看者可觀測根據(jù)單個圖上同時出現(xiàn)的多個射線攝影圖像確定的對齊數(shù)據(jù)。在某些實施例中，表示對比材料的指定分布的數(shù)據(jù)與諸如壓力之類的其他高分辨 率生理數(shù)據(jù)組合并相互對齊以供顯示。對比材料位置與其他生理屬性的分布之間的關(guān)系能 容易地識別，且可提供對一般和具體個別臨床案例中的器官的生理機能和病理生理機能的 新的洞察。這樣的數(shù)據(jù)相互對齊的示例在圖8中示出。在本實施例中，該數(shù)據(jù)在允許用戶操 縱數(shù)據(jù)的外觀和呈現(xiàn)的用戶界面中顯示。圖8中示出了一示例，該示例說明了利用針對沿 體腔的壓力數(shù)據(jù)的顯示和分析而開發(fā)的ManoView 軟件用戶界面800的實施例。在所示用 戶界面800中，分布數(shù)據(jù)表示丸劑在患者的上GI道中的位置與壓力數(shù)據(jù)的組合，該壓力數(shù) 據(jù)可用作GI道中的肌肉收縮的指示。該用戶界面可以任何適當?shù)姆绞斤@示分布數(shù)據(jù)。在某些實施例中，該顯示可同時 包括數(shù)據(jù)的多個不同表示。在用戶界面800的示例中，等高線顯示區(qū)域810和分布曲線顯 示區(qū)830與射線攝影圖像820組合顯示。等高線顯示區(qū)810提供丸劑位置和壓力數(shù)據(jù)的時空曲線圖。空間軸840垂直延伸，而時間軸850水平延伸。該界面可允許用戶利用任何適當?shù)目s放控制器813、滾動條815、 或相似顯示控件來操縱被顯示的數(shù)據(jù)，該相似顯示控件可用來在研究完成之后顯示數(shù)據(jù)的 實施例中選擇顯示吞服物序列的哪個部分。分布曲線顯示區(qū)830示出一時刻的數(shù)據(jù)。對于此后顯示，該時刻可按時間控件811 的位置來選擇。對于實時數(shù)據(jù)顯示，分布圖可在采集數(shù)據(jù)時顯示該數(shù)據(jù)。在某些實施例中，等高線顯示區(qū)810中顯示的丸劑位置數(shù)據(jù)可與和軸在空間 上和 時間上相互對齊的其它數(shù)據(jù)疊加。在本示例中，壓力數(shù)據(jù)是與等高線顯示區(qū)810中的位置 數(shù)據(jù)一起呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)。位置或壓力數(shù)據(jù)可具有可變的透明度。此外，位置和壓力數(shù)據(jù)可利 用不同的色階來顯示，以允許在同一組軸上同時查看兩個數(shù)據(jù)集。在圖8中所示的實施例 中，設(shè)置了顯示色階891以指示用于表示壓力數(shù)據(jù)的色彩和/或透明度。設(shè)置了第二顯示 色階893以指示用于表示丸劑位置數(shù)據(jù)的色彩和/或透明度。在所示實施例中，色彩和/ 或透明度的連續(xù)譜是各種類型的數(shù)據(jù)。通過沿空間軸將丸劑位置數(shù)據(jù)與壓力數(shù)據(jù)相互對齊，壓力與丸劑位置的相互作用 可被精確和直觀地可視化。在導(dǎo)管上的壓力傳感器也用作射線不透明靶的實施例中，壓力 測量與靶附近的丸劑量的測量值可容易地在位置上關(guān)聯(lián)。但其它對齊途徑也是可能的。這樣的顯示可有助于查閱數(shù)據(jù)。在僅利用壓力測量結(jié)果的情況下，并非總能確定 丸劑在哪里以及它在吞服序列期間是否已經(jīng)正確地清除。在僅利用射線攝影分布數(shù)據(jù)的情 況下，丸劑的運動可見，但并非總能識別運動或缺少運動是器官內(nèi)的運動機能(諸如食道 的蠕動收縮和括約肌的適當收縮或松弛)的結(jié)果還是諸如重力或結(jié)構(gòu)影響之類的其它影 響的結(jié)果。通過按位置使這些數(shù)據(jù)相互對齊，丸劑的運動以及驅(qū)動該運動的生理壓力(“運 動機能”)得以清晰顯示，從而允許觀察者迅速確定丸劑運動反常的原因，并反之確定生理 異常對丸劑流動的機能影響。用于顯示多種性質(zhì)的方法和系統(tǒng)在題為“用于顯示多種性質(zhì) 的高分辨率生理數(shù)據(jù)的診斷系統(tǒng)(Diagnostic System for Display of High-Resolution Physiological Data ofMultiple Properties) ” 的美國專利申請 S/N. 12/148，679 以及 題為“器官中檢測到的一段時間上的物理性質(zhì)值的可視化(Visualization of Values of aPhysical Property Detected in an Organism Over Time)，，白勺美 15 專禾串 i青 S/ N. 10/281，068中進行了描述，以上專利中的每一個的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。其它類型的數(shù)據(jù)可與等高線圖一起呈現(xiàn)。示例用戶界面800中的分布曲線顯示區(qū) 830提供丸劑分布的線圖831。如圖所示是可利用在位置上與射線不透明靶相關(guān)聯(lián)的傳感 器測得的壓力分布曲線837。可顯示等高線圖和分布圖，從而分布曲線顯示區(qū)830的位置 軸840可與等高線顯示區(qū)810的位置軸對齊。分布曲線顯示區(qū)830可被配置成顯示時間欄 811所指示的時間軸850上的時刻處的丸劑分布曲線831。用戶界面800也可被配置成顯 示射線攝影圖像820，根據(jù)該圖像820可確定丸劑分布曲線831。射線攝影圖像可在減去基 準圖像之后顯示；在無基準校正的情況下顯示；在疊加或不疊加局部像場、靶位置或曲線 的情況下顯示；或按照任何其它適當?shù)姆绞斤@示。在某些實施例中，進行測量的區(qū)域的解剖結(jié)構(gòu)圖示可與數(shù)據(jù)一起示出。在用戶界 面800所示示例中，測量數(shù)據(jù)沿上胃腸(GI)道采集。身體的該區(qū)域的解剖結(jié)構(gòu)的基準繪制 圖835被示為該分布曲線顯示區(qū)830的一部分?；鶞世L制圖835可具有多個基準特征，以清楚地示出測量數(shù)據(jù)相對于周圍區(qū)域的重要特征的位置。在基準繪制圖835是上GI道的示例中，基準特征可包括咽喉832、上食道括約肌(UES)、食道836、下食道括約肌(LES)、胃839等等。如圖8所示，呈現(xiàn)解剖結(jié)構(gòu)圖的用戶界面800可能具有一個或多個標志，諸如分別 對應(yīng)于UES和LES的標志834和838。這些標志可用作對照特征，從而允許用戶或計算機處 理以基于所顯示的壓力數(shù)據(jù)來指定該解剖結(jié)構(gòu)的某些部分相對于軸840的位置。例如，用 戶可基于壓力數(shù)據(jù)中示出與括約肌行為相關(guān)聯(lián)的相對高壓的那部分來定位這些標志。通過 將該圖示與標志的指定位置相關(guān)聯(lián)，計算機可針對具體情況(例如不同尺寸的患者)通過 縮放解剖結(jié)構(gòu)并相對于空間軸840定位該解剖結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)其圖示。雖然已經(jīng)通過使用射線不透明靶和適當?shù)膶Ρ炔牧系纳渚€攝影成像系統(tǒng)描述了 方法100，但可使用本領(lǐng)域已知的其它合適的成像系統(tǒng)。例如，在某些實施例中，可使用超聲 成像系統(tǒng)。在這樣的實施例中，適當?shù)陌泻蛯Ρ炔牧峡删哂凶銐虻拿芏纫栽诔晥D像中呈 現(xiàn)高對比度。作為另一示例，可使用從核醫(yī)學(xué)了解的放射性核素成像技術(shù)。在方法100的某些實施例中，導(dǎo)管可在射線攝影研究期間運動。圖11示出了在射 線攝影研究期間運動的導(dǎo)管的示例。最初根據(jù)射線攝影圖像1110識別的靶位置相對于射 線攝影圖像1120不再準確。為針對運動進行調(diào)節(jié)，可跟蹤該運動，而且可動態(tài)地調(diào)節(jié)相對 于圖像幀的靶位置。跟蹤這些運動并動態(tài)地重新定位局部場會因為射線不透明的對比介質(zhì) 在某些時候會遮蔽靶而變得復(fù)雜。當某些靶不可觀測時，基于靶位置來處理圖像可按照若 干方式來實現(xiàn)。例如，可跟蹤在對比材料通過期間保持可見的靶，而被遮蔽的靶和場的位置 則通過內(nèi)推或外推來估算。或者，可在材料通過之后(例如在鋇餐研究中的吞咽之間)重 新標識這些靶，并建立所得局部像場的位置和取向。然后通過在它們的初始位置和取向以 及它們重新建立的位置和取向之間內(nèi)推它們的位置和取向，可使局部像場移動。該方法100可利用任何合適的系統(tǒng)來實現(xiàn)。圖10示出了根據(jù)某些實施例的系統(tǒng) 1000。該系統(tǒng)1000具有定位于感興趣區(qū)域1010的一個或多個靶1011、成像系統(tǒng)1020、計 算設(shè)備1030以及顯示器1040?？墒褂每少I到的醫(yī)療成像系統(tǒng)，但也可使用適合于成像感興 趣區(qū)域1010的任何成像系統(tǒng)1020。靶1011具有適當?shù)拇笮?、形狀以及材料組分，以便在成 像時可由成像系統(tǒng)1020檢測和識別。成像系統(tǒng)1020可在引入對比材料以建立基準圖像之前對感興趣的區(qū)域成像。一 旦將適當?shù)膶Ρ炔牧弦敫信d趣的區(qū)域1010，成像系統(tǒng)就被配置成獲取一系列圖像。該計算設(shè)備1030可以是本領(lǐng)域已知用于處理醫(yī)療圖像數(shù)據(jù)的類型，且可操作地 連接至成像系統(tǒng)1020以實時或在任何后續(xù)時刻接收這一系列圖像。計算設(shè)備1030可被配 置成利用存儲于設(shè)備的計算機存儲介質(zhì)1037中且可由適當?shù)奶幚砥?038執(zhí)行的計算機可 執(zhí)行模塊來執(zhí)行方法100的步驟。例如，該計算設(shè)備可具有用于標識各個圖像中的靶位置 的靶標識模塊1031。可任選地，可為用戶提供用戶界面模塊1036以手動地指定靶位置。曲線產(chǎn)生模塊1032可用于產(chǎn)生適當?shù)那€。像場產(chǎn)生模塊1033可用于利用該曲 線和/或靶位置信息來產(chǎn)生局部像場。基準校正模塊1034可任選地用于消除基準圖像的 影響。場強積分模塊1035可用于確定局部像場中的場強。用戶界面模塊1036可被配置成輸出該數(shù)據(jù)以供在顯示器1040上顯示?？墒褂萌?何適當?shù)娘@示技術(shù)。應(yīng)當理解的是，某些實施例使內(nèi)科醫(yī)生能迅速和量化地估算對比材料通過體腔的運輸。在示出了鋇餐研究的用戶界面800的示例中(圖8)，內(nèi)科醫(yī)生能簡單地滾動所得數(shù) 據(jù)的時間圖(例如時間連續(xù)的等高線圖)并獲得丸劑運動的完整表示，而無需花時間觀看 作為視頻的每次吞咽。內(nèi)科醫(yī)生能觀測和診斷表明諸如食道弛緩不能、吞咽困難、彌漫性食 道痙攣、無效食道運動以及LES高血壓的食道疾病。例如，內(nèi)科醫(yī)生可經(jīng)由整個吞咽順序中 的持續(xù)低丸劑信號來可靠地標識內(nèi)腔阻塞(例如諸如狹窄之類的結(jié)構(gòu)影響)。
應(yīng)當理解，滾動丸劑位置信息僅僅是查閱信息的機制的一個示例。如圖所述，量化 位置信息可顯示在等高線圖上，其使得在吞咽研究或其他過程期間的丸劑位置的量化歷史 能在單個圖像中查看。反之，常規(guī)手段要求觀看者觀看吞咽視頻，并將吞咽的顯著特征組合 在他的想象中以確定常態(tài)或病狀。應(yīng)當理解，當丸劑位置數(shù)據(jù)與諸如壓力之類的其他高分辨率生理數(shù)據(jù)組合并相互 對齊時，材料位置與其他生理屬性的分布之間的關(guān)系能容易地標識，從而在一般和特殊的 個別臨床案例中提供對器官的生理機能和病理生理機能的新洞察。在某些病理學(xué)中，量化信息允許標志(例如UES和LES)在一種形態(tài)(例如壓力或 熒光測量或其他射線攝影圖像)中比在另一種形態(tài)中更容易標識。通過將多種類型的數(shù)據(jù) 組合在一個圖像中，可標識形態(tài)最適合的標志，且該信息能有助于解釋其中標志不能被可 靠標識的形態(tài)的結(jié)果。應(yīng)當理解的是，根據(jù)方法100獲得的丸劑位置數(shù)據(jù)提供了例如丸劑運動的可靠的 量化表示。迄今為止，丸劑測量方法僅提供對丸劑運動的量化測量，從而使吞咽性能的確定 仍不明確。例如，關(guān)于充足丸劑是否已經(jīng)清除內(nèi)腔、丸劑是否基本保留在內(nèi)腔中、或有意義 的“丸劑逸出”(即倒流)是否已經(jīng)發(fā)生的不明確存在于多通道腔內(nèi)阻抗測量中。因此在已經(jīng)描述本發(fā)明的至少一個實施例的若干方面的情況下，應(yīng)當理解本領(lǐng)域 技術(shù)人員容易想到多種變化、修改以及改進。例如，顯示信息可對齊和組合。以上描述的方面可單獨使用，且發(fā)明人認為它們保持獨特性。例如，從局部像場變 化中獲得的強度測量結(jié)果可利用除分布圖或時空等高線圖之外的技術(shù)來顯示。同樣，局部 像場可在之后指定，且其中測得的時間上的變化用于產(chǎn)生描述對比介質(zhì)隨時間的運動的時 空數(shù)據(jù)集。該方法一般可應(yīng)用于除食道和GI道之外的其他區(qū)域。例如，它可用于尿道、血管 網(wǎng)以及可對運動材料成像并可引入靶設(shè)備的其他內(nèi)臟系統(tǒng)。此外，描述了其中通過基于靶在射線攝影圖像中的位置構(gòu)造場來推導(dǎo)有關(guān)對比材 料的位置的量化信息的實施例。用于構(gòu)造場的其他途徑也是可能的，包括利用對比材料的 圖像來定義這些場。例如，可查閱鋇餐熒光測量研究，并由觀看者手動或利用計算機分析經(jīng) 由標志的射線攝影信號(例如鋇丸劑圖像在括約肌處的收縮)來標識沿內(nèi)腔的標志。然后 通過標識對比材料經(jīng)過內(nèi)腔時的路徑，可沿內(nèi)腔圖像的軸構(gòu)造直線或曲線。多個局部像場 沿該直線或曲線構(gòu)造。一旦構(gòu)造了局部場，那些局部場中的強度變化就可如同引入了射線 不透明標志的情況下那樣測量。此類變化、修改以及改進旨在作為本發(fā)明的一部分，而且旨在本發(fā)明的精神和范 圍內(nèi)。因此，上述描述和附圖僅作為示例。本發(fā)明的上述實施例可按照多種方式來實現(xiàn)。例 如，這些實施例可利用硬件、軟件或它們的組合來實現(xiàn)，以獲得和產(chǎn)生生理數(shù)據(jù)的顯示。當 以軟件實現(xiàn)時，無論軟件代碼是設(shè)置在單個計算機中或分布在多個計算機中，軟件代碼都可在任何合適的處理器或處理器集合上執(zhí)行。此外，應(yīng)當理解的是，計算機可按照多種合適形式中的任一種來實現(xiàn)，諸如安裝在 支架上的計算機、桌面計算機、膝上計算機或平面計算機。此外，計算機可嵌入通常不稱為 計算機但具有適當處理能力的設(shè)備中，包括個人數(shù)據(jù)助理(PDA)、智能電話或任何其它適當 的便攜式或固定電子設(shè)備。
此外，計算機可具有一個或多個輸入和輸出設(shè)備?？墒褂眠@些設(shè)備來呈現(xiàn)用戶界 面等?？捎糜谔峁┯脩艚缑娴妮敵鲈O(shè)備的示例包括用于輸出的視覺呈現(xiàn)的打印機和顯示屏 和用于輸出的聽覺呈現(xiàn)的揚聲器或其他發(fā)聲設(shè)備?？捎糜谟脩艚缑娴妮斎朐O(shè)備的示例包括 鍵盤和諸如鼠標、觸摸墊以及數(shù)字化平板之類的點擊設(shè)備。作為另一示例，計算機可通過語 音識別或以其他聽覺形式接收輸入信息。此類計算機可通過任何合適形式的一種或多種網(wǎng)絡(luò)進行互連，包括局域網(wǎng)或諸如 企業(yè)網(wǎng)或因特網(wǎng)之類的廣域網(wǎng)。此類網(wǎng)絡(luò)可基于任何適當?shù)募夹g(shù)，且可根據(jù)任何適當?shù)膮f(xié) 議工作，且可包括無線網(wǎng)絡(luò)、有線網(wǎng)絡(luò)或光纖網(wǎng)絡(luò)。此外，此處概述的多種方法或過程可編碼為可在采用多種操作系統(tǒng)或平臺的任一 種的一個或多個處理器上執(zhí)行的軟件。此外，此類軟件可利用多種適當?shù)木幊陶Z言和/或 編程或腳本工具中的任一種來編寫，而且可編譯為在大型機或虛擬機上執(zhí)行的可執(zhí)行機器 語言代碼或中間代碼。在該方面中，本發(fā)明可具體化為用一個或多個程序編碼的計算機可讀介質(zhì)(或多 種計算機可讀介質(zhì))(例如計算機存儲器、一個或多個軟盤、致密盤、光盤、磁帶、閃存、現(xiàn)場 可編程門陣列或其他半導(dǎo)體器件中的電路配置)，這些程序在一個或多個計算機或其他處 理器上執(zhí)行時將執(zhí)行實現(xiàn)上述本發(fā)明的多個實施例的方法。該計算機可讀介質(zhì)或介質(zhì)可 運輸，從而存儲于其上的程序或多個程序可加載到一個或多個不同的計算機或其他處理器 上，以實現(xiàn)上述本發(fā)明的多個方面。此處所使用的術(shù)語“程序”或“軟件”在一般意義上指可用于對計算器或其他處理 器編程以實現(xiàn)上述本發(fā)明的多個方面的任何類型的計算機代碼或計算機可執(zhí)行指令集。此 夕卜，應(yīng)當理解的是，根據(jù)本實施例的一個方面，在執(zhí)行時實現(xiàn)本發(fā)明的方法的一個或多個計 算機程序不需要駐留于單個計算機或處理器上，而可以模塊的方式分布在多個不同的計算 機或處理器之間，以實現(xiàn)本發(fā)明的多個方面。計算機可執(zhí)行指令可以是多種形式，諸如可由一個或多個計算機或其他設(shè)備執(zhí)行 的程序模塊。一般而言，程序模塊包括執(zhí)行特定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的例程、程 序、對象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。通常，在多個實施例中，程序模塊的功能可按需組合或分配。此外，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可按照任何適當?shù)男问酱鎯υ谟嬎銠C可讀介質(zhì)中。為簡化說明，示 出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的位置相關(guān)的字段。通過用表示字段之間關(guān)系的計算機可讀 介質(zhì)中的位置對字段進行指派存儲同樣可以實現(xiàn)這樣的關(guān)系。然而，可以使用任何適當?shù)?機制建立數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的字段中信息之間的關(guān)系，這包括使用在數(shù)據(jù)元件之間建立關(guān)系的指示 器、標簽或其他機制。本發(fā)明的各個方面可以單獨使用、組合使用、或以在前文所述實施方式中沒有具 體討論的各種排列方式使用，并因此其應(yīng)用不局限于前文描述或附圖中所示的細節(jié)和部件 的排列。例如，在一種實施方式中描述的方面可以以任何方式與其他實施方式中所述的方面組合。
同樣，本發(fā)明可具體化為已經(jīng)提供了示例的方法。作為本發(fā)明的一部分執(zhí)行的動 作可按照任何適當?shù)姆绞脚判?。因此，雖然在說明性實施例中將動作示為按順序的動作，但 可構(gòu)造其中動作以與所示不同的次序執(zhí)行的實施例，其中可包括同時執(zhí)行某些動作。在權(quán)利要求書中使用諸如“第一”、“第二”、“第三”等等序數(shù)術(shù)語以修飾權(quán)利要求 要素，這不意味著任何優(yōu)先、在前、或一個權(quán)利要求要素對另一個的排序或執(zhí)行一種方法的 動作的時間順序，而只是用作標記以區(qū)分具有某個名稱的一個權(quán)利要求要素與另一個具有 相同名稱(但使用順序術(shù)語)的要素，從而區(qū)分所述權(quán)利要求要素。此外，本文所使用的用語和術(shù)語出于描述目的，且不應(yīng)當作為限制。本文所使用的 所使用的“包括”、“包含”、或“具有”、“含有”、“涉及”、及其各種變化形式是指包含了以下所 列的項目及其等價物以及另外的項目。
權(quán)利要求
一種采集診斷數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括當射線攝影對比材料通過患者體腔時，在多個連續(xù)時刻中的每一個時刻獲取一系列幀，所述幀包括患者體腔的射線攝影成像數(shù)據(jù)；處理所述一系列幀以計算多個場，每個場表示沿體腔的一個區(qū)域，以及對于每個幀，所述對比材料的量的量化表示；以及基于所計算出的量化表示提供作為時間的函數(shù)的沿所述體腔的多個位置中的每個位置處的所述對比材料的量的量化表示作為輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述方法還包括向患者體腔中引入包括多個射線不透明靶的構(gòu)件，所述多個射線不透 明靶具有相對于彼此的預(yù)定義位置；計算所述多個場包括基于所述多個幀中的所述多個射線不透明靶的表示來標識所述 多個場；處理所述一系列幀包括計算多個場中的每一場中的射線攝影成像數(shù)據(jù)的強度，所述多 個場中的每一個毗鄰所述多個射線不透明靶中的一個射線不透明靶。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于計算所述量的量化表示包括按所述場的尺寸對計算出的所述多個場中的每個場中的 強度加權(quán)。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括通過以下步驟確定基準在所述構(gòu)件在所述體腔內(nèi)和所述對比材料不在所述體腔內(nèi)的情況下獲取所述體腔的 基準圖像；以及根據(jù)所述基準圖像計算所述多個場中的每個場中的基準強度。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于計算量的量化表示包括計算所述多個場中的每個場中的量的量化表示；以及 處理所述一系列幀包括，在計算量的所述量化表示之前，基于所述基準偏置各幀中的 測得值。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，提供輸出包括提供表明線性坐標系中表示 沿所述體腔的距離的多個位置中的每一個處的所述對比材料的量的輸出，所述線性坐標系 與所述圖像的坐標系無關(guān)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述方法還包括向患者體腔中引入包括多個射線不透明靶的構(gòu)件，所述多個射線不透 明靶具有相對于彼此的預(yù)定義位置；計算所述多個場包括基于所述多個幀中的所述多個射線不透明靶的表示來標識所述 多個場。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，處理所述一系列幀包括對于每個幀 標識所述多個射線不透明靶的表示；構(gòu)造連接所述幀中的所述多個射線不透明靶的表示的曲線；在所述幀中構(gòu)造多個場，每個場與沿曲線的在所述多個射線不透明靶的一個靶的表示 附近的一個分段相關(guān)聯(lián)；以及基于與所述場相關(guān)聯(lián)的射線攝影成像數(shù)據(jù)所表示的強度來計算所述多個位置中的每 個位置處的所述對比材料的量的量化表示。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述體腔包括所述患者的胃腸道的一部分， 而所述對比材料包括鋇餐。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于 所述構(gòu)件包括壓力感測導(dǎo)管；所述壓力感測導(dǎo)管包括多個壓力傳感器，每一個壓力傳感器在位置上與所述多個射線 不透明靶中的一個射線不透明靶相關(guān)聯(lián)；以及 所述方法還包括在獲取所述一系列幀時，基于所述多個壓力傳感器的輸出獲取壓力數(shù)據(jù)；以及 顯示具有位置軸和時間軸的時空圖，所述位置軸表示沿所述體腔的位置，所述圖表示 所述在位置和時間上相互對齊的所述對比材料的量的量化表示和所述壓力數(shù)據(jù)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于所述方法還包括在選定時間在毗鄰所述時空圖且與所述位置軸對齊的第二圖上顯示 所述選定時間的所述對比材料的量的量化表示和所述壓力數(shù)據(jù)；以及 其中顯示所述時空圖在此之后進行。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，還包括連同所述時空圖一起顯示所述體腔的描繪，其中解剖標志與所述位置軸對齊。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，計算多個場包括 基于所述一系列幀內(nèi)的信號標識沿所述體腔的多個標志；基于所述標志的位置構(gòu)造沿所述體腔的曲線；以及 構(gòu)造沿所述曲線的場。
14.一種用于采集診斷數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括計算設(shè)備，所述計算設(shè)備被配置成從射線攝影成像系統(tǒng)接收多個射線攝影圖像，所述 多個圖像中的每個圖像表示包含多個射線不透明靶和對比材料的一個區(qū)域，每個射線不透 明靶與所述射線攝影圖像中的一個位置相關(guān)聯(lián)；根據(jù)每個射線攝影圖像計算多個值，每個 值至少根據(jù)沿一路徑的一個位置的局部像場中的射線攝影圖像的強度計算，所述路徑至少 基于所述多個射線不透明靶的位置；以及顯示設(shè)備，所述顯示設(shè)備被配置成顯示作為沿所述多個射線攝影圖像中的每個圖像的 路徑的位置的函數(shù)的所述多個值。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于所述射線攝影成像系統(tǒng)還被配置成獲取基準圖像，所述基準圖像表示所述對比材料不 存在時的所述區(qū)域；以及所述計算設(shè)備進一步被配置成從所述射線攝影圖像減去所述基準圖像。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，在計算所述多個射線攝影圖像中的一個 射線攝影圖像的所述多個值之前，所述計算設(shè)備從所述射線攝影圖像減去所述基準圖像。
17.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于所述計算設(shè)備還被配置成計算多個基準值，每個基準值是沿所述路徑的一個相應(yīng)位置 的所述局部像場中的所述基準圖像的強度；以及對于所述多個射線攝影圖像中的一個射線攝影圖像，通過將所述多個基準值中相應(yīng)的 基準值從沿所述路徑的相應(yīng)位置的所述局部像場中的所述射線攝影圖像的所述強度中減 去，計算出所述多個值中的每個值。
18.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于 所述多個射線攝影圖像被連續(xù)接收；所述計算設(shè)備被配置成實時地計算所述多個射線攝影圖像中的每個射線攝影圖像的 所述多個值；以及所述顯示器還被配置成實時顯示所述多個值。
19.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示器還被配置成顯示所述多個射 線攝影圖像中的每個射線攝影圖像，所述相應(yīng)的多個值在時空圖上，所述時空圖包括位置 軸和時間軸，其中對于每個射線攝影圖，所述相應(yīng)的多個值中的每個值繪制在所述位置軸 上沿所述路徑的相應(yīng)位置處和時間軸上對應(yīng)于采集所述圖像的時間的時刻處。
20.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述計算設(shè)備還被配置成根據(jù)所述多個 射線攝影圖像中的一個射線攝影圖像來確定每個射線不透明靶的位置。
21.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個射線不透明靶附連至適于插入 體腔的導(dǎo)管。
22.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)管還包括壓力傳感器。
23.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示器還被配置成顯示用所述壓力 傳感器測得的壓力數(shù)據(jù)。
24.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括 導(dǎo)管，所述導(dǎo)管包括沿所述導(dǎo)管長度納入的多個壓力傳感器，其中，所述多個壓力傳感器中的每個壓力傳感器分配有沿所述路徑的一個位置， 其中，所述多個壓力傳感器中的每個壓力傳感器獲得壓力數(shù)據(jù)，以及 其中，所述顯示器與所述多個值的顯示相互對齊地顯示所述壓力數(shù)據(jù)。
25.—種系統(tǒng)，包括計算設(shè)備，所述計算設(shè)備被配置成從成像系統(tǒng)接收圖像，所述圖像表示包含靶和對比 材料的區(qū)域，且被配置成根據(jù)所述圖像計算多個值，每個值至少根據(jù)沿路徑的一個位置的 局部像場中的圖像強度來計算，所述路徑至少基于所述圖像中的所述靶的一個位置；以及 顯示設(shè)備，所述顯示設(shè)備被配置成顯示作為沿所述路徑的所述位置的函數(shù)的所述多個值。
26.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述靶在所述區(qū)域中的多個靶之間，各個 靶在相應(yīng)的位置成像，且所述路徑至少基于所述多個靶中的每個靶相應(yīng)的位置。
27.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于所述計算設(shè)備還被配置成接收多個連續(xù)圖像，所述圖像在所述多個連續(xù)圖像之間；以及所述計算設(shè)備被配置成根據(jù)每個連續(xù)射線攝影圖像計算相應(yīng)的多個值。
28.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像是射線攝影圖像，而所述靶是射 線不透明靶。
29.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像是超聲圖像。
30.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像是放射性核素圖像。
31.一種包括計算機可執(zhí)行指令的計算機存儲介質(zhì)，所述指令在計算機上執(zhí)行時執(zhí)行 一種利用來自射線攝影成像系統(tǒng)的幀來處理診斷數(shù)據(jù)的方法，所述幀包括表明通過患者體 腔的輻射的衰減的強度數(shù)據(jù)，所述幀在構(gòu)件存在于所述體腔內(nèi)的多個連續(xù)時刻時采集，所 述構(gòu)件包括在所述幀中可識別的多個射線不透明區(qū)域，且所述方法包括對于每個幀確定所述幀中的多個場，每個場表示所述多個射線不透明區(qū)域的一個相應(yīng)射線不透明 區(qū)域周圍的區(qū)域；對于所述幀中的所述多個場中的每個場基于所述場中的強度計算表明所述幀中的對比材料量的值；以及在耦合至所述計算機的計算機存儲介質(zhì)中，將所計算出的表明所述量的值與沿所述體 腔的空間位置相關(guān)聯(lián)，所述體腔基于沿所述構(gòu)件的相應(yīng)的射線不透明區(qū)域的位置。
32.如權(quán)利要求31所述的計算機存儲介質(zhì)，其特征在于，所述方法還包括在與所述計算機相關(guān)聯(lián)的顯示設(shè)備上呈現(xiàn)時間變化圖，所述圖具有坐標系，所述坐標 系包括表示沿所述體腔的空間位置的第一軸和表示沿所述體腔的多個位置中的各個位置 處的對比材料量的第二軸。
33.如權(quán)利要求32所述的計算機存儲介質(zhì)，其特征在于，所述圖是時間變化線圖。
34.如權(quán)利要求32所述的計算機存儲介質(zhì)，其特征在于，所述圖是等高線圖。
全文摘要
用于獲得對比材料在諸如人的胃腸(GI)道之類的體器官內(nèi)的位置和尺寸的量化測量結(jié)果的系統(tǒng)和方法。對比材料被引入器官中，并獲得多個圖像。表示該體器官的曲線基于這些圖像形成。局部像場沿該曲線定義，且通過對場中的圖像強度積分來獲得各個局部像場的場強。從而獲得各個圖像沿曲線長度的強度分布，并提供沿體器官的對比材料的量化表示。這些分布以任何適當?shù)姆绞斤@示。在某些實施例中，曲線的標識可通過向器官中引入靶來輔助。靶位置可在各個圖像中被標識。在某些實施例中，在無對比材料的情況下獲得的圖像從多個圖像中的每一個中減去，以消除背景射線不透明性并隔離各個分布中的對比材料。
文檔編號A61B6/00GK101868182SQ200880117663
公開日2010年10月20日 申請日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月11日
發(fā)明者T·R·帕克斯 申請人:賽勒科學(xué)儀表股份有限公司