專利名稱：：醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)以及一種相應(yīng)的方法。本發(fā)明尤其可應(yīng)用于回波心動(dòng)描記成像領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：在JournalofAmericanCollegeofCardiology1996Vol28的658—664頁中公開了一種醫(yī)學(xué)成像方法，其能夠計(jì)算表示器官的組織的良好健康狀態(tài)的心肌機(jī)能指標(biāo)MPI，其也稱為TEI。在所公開的示例中，該器官是心臟。從血液流入以及流出左心室的速度的計(jì)時(shí)來計(jì)算MPI指標(biāo)。心臟的組織處于良好健康狀態(tài)意味著，如果它們能夠有效地將血液射出左心室，則它們就是正確收縮的。MPI指標(biāo)越小，則射血就越好。上述成像系統(tǒng)的一個(gè)缺點(diǎn)在于，MPI指標(biāo)給出了對(duì)心臟組織的健康狀態(tài)的全局表示。如果具有較低的射血分?jǐn)?shù)，并無法知道它來自組織的哪個(gè)個(gè)區(qū)域，并且不知道組織的哪個(gè)區(qū)域受到損傷以及哪個(gè)區(qū)域沒有受到損傷。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提出一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠計(jì)算局部心肌機(jī)能指標(biāo)，以便確定器官的哪個(gè)組織受到損傷或沒有受到損傷。為此，該系統(tǒng)包括用于控制以下操作的控制器-采集器官的圖像序列；-在所述圖像序列上確定組織區(qū)域；-確定表征所述組織區(qū)域的運(yùn)動(dòng)的參數(shù)；-基于所述參數(shù)，確定表征心動(dòng)周期的階段組；-基于所述階段組，計(jì)算所述組織區(qū)域的局部心肌機(jī)能指標(biāo)。因此，由于確定了局部心肌機(jī)能指標(biāo)，就能夠定義在該器官中的組織區(qū)域是否有病癥。-根據(jù)第一實(shí)施例，所述參數(shù)是速度。其優(yōu)點(diǎn)在于，在測量中實(shí)現(xiàn)了良好的時(shí)間分辨率。-根據(jù)第二實(shí)施例，所述參數(shù)是位移。其能夠獲得組織區(qū)域沿著兩個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)的參數(shù)，這是更為準(zhǔn)確的。-根據(jù)第三實(shí)施例，所述參數(shù)是速度與應(yīng)變(strain)的組合。這就能夠更為準(zhǔn)確地確定心動(dòng)周期的一些階段。-根據(jù)一個(gè)非限定性實(shí)施例，所述控制器還用于控制以下操作在所述圖像序列上確定另一組織區(qū)域；以及確定相關(guān)的階段組。這能夠從參考組織區(qū)域自動(dòng)確定其他組織區(qū)域。此外，這能夠確定其他組織區(qū)域的局部心肌機(jī)能指標(biāo)，并且能夠具有以所述局部心肌機(jī)能指標(biāo)為參數(shù)表示的所述心臟的整體顯示。-根據(jù)一個(gè)非限定性實(shí)施例，對(duì)另一組織區(qū)域的確定使用沿著所述器官的線。這能夠以更快的方式確定組織區(qū)域。-根據(jù)一個(gè)非限定性實(shí)施例，對(duì)另一組織區(qū)域的確定是前向和后向執(zhí)行的。這能夠以更為準(zhǔn)確的方式確定其他組織區(qū)域。-根據(jù)一個(gè)非限定性實(shí)施例，對(duì)其他階段組的確定是利用動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整(dynamictimewarping)執(zhí)行的。這能夠通過與參考階段組進(jìn)行相關(guān)來自動(dòng)確定其他階段組。本發(fā)明還涉及一種用于醫(yī)學(xué)成像的方法，該方法包括以下步驟-采集器官的圖像序列；-在所述圖像序列上確定組織區(qū)域；-確定表征所述組織區(qū)域的運(yùn)動(dòng)的參數(shù)；-基于所述參數(shù)，確定表征心動(dòng)周期的階段組；-基于所述階段組，計(jì)算所述組織區(qū)域的局部心肌機(jī)能指標(biāo)。本發(fā)明最后涉及一種包含用于執(zhí)行上述方法的程序指令的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。參考以下所述的各個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明的這些方面和其他方面將會(huì)變得清晰并且被闡明。現(xiàn)在將參考附圖，借助于多個(gè)非限定性示例來更為詳細(xì)地描述本發(fā)明，在附圖中-圖1是諸如心臟的器官的示意圖，使用根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)從中采集圖像序列；-圖2是根據(jù)本發(fā)明的與探頭協(xié)同操作的系統(tǒng)的示意圖；-圖3是心臟的速度圖像序列的示意-圖4示出了從速度圖像序列，例如圖3中所示的速度圖像序列，所獲得的典型速度曲線；-圖5是速度圖像序列到位移圖像序列以及到應(yīng)變速率(strainrate)圖像序列的變換的示意-圖6示出了從速度圖像序列，例如圖3中所示的速度圖像序列，所獲得的異常速度曲線；-圖7是在圖3的圖像序列中確定另一組織區(qū)域的一個(gè)非限定性實(shí)施例；-圖8是由用于將圖5的速度曲線與圖4的速度曲線相關(guān)的相關(guān)算法得到的矩陣；-圖9是示出了基于圖8的相關(guān)，在圖5的速度曲線上搜索一些階段的示意-圖IO是示出了與用圖7的確定操作所找到的一些組織區(qū)域相關(guān)的一些階段的示意-圖11顯示了根據(jù)本發(fā)明的用于醫(yī)學(xué)成像的方法的一個(gè)非限定性實(shí)施例的示意圖。具體實(shí)施例方式可以使用圖2中所示的系統(tǒng)SYS來采集任何器官(諸如心臟)的圖像。在以下描述中將會(huì)考慮心臟HRT的示例。要回憶的是，心臟HRT由左右心室LV和RV、主動(dòng)脈AO、以及左右心房LA和RA組成，如圖1所示，動(dòng)脈血從左心室LV流出到主動(dòng)脈AO，同時(shí)右心室RV將從右心房RA接收的靜脈血輸出到肺動(dòng)脈。主動(dòng)脈AO可以由主動(dòng)脈瓣AV閉合，左心房可以由二尖瓣MV閉合。圖2中描述了系統(tǒng)SYS。其與換能器陣列TAR及其相關(guān)電子電路協(xié)同操作，一起形成了探頭PRB。系統(tǒng)SYS包括用于控制以下操作的控制器CTRL:-采集器官HRT的圖像序列SQ(為此，控制器CTRL配置探頭PRB);-在所述圖像序列上確定組織區(qū)域PT;-確定表征所述組織區(qū)域PT的運(yùn)動(dòng)的參數(shù)P;-基于所述參數(shù)P，確定表征心動(dòng)周期的階段組PH;-基于相關(guān)的階段組PH，計(jì)算所述組織區(qū)域PT的局部心肌機(jī)能指標(biāo)LMPIo可任選地，系統(tǒng)SYS還包括心電圖觸發(fā)器ECG一T、用于顯示所采集的圖像序列的屏幕SCR，諸如LCD屏幕、以及用戶接口M一USER。要注意的是，控制器CTRL包括微處理器，能夠借助于指令對(duì)該微處理器進(jìn)行預(yù)編程，或者能夠由系統(tǒng)SYS的用戶對(duì)該微處理器進(jìn)行編程，例如經(jīng)由接口M—USER。要注意的是，組織區(qū)域PT包含圖像序列中的至少一個(gè)點(diǎn)(例如像素或體素)或多個(gè)點(diǎn)(例如像素或體素)。在一個(gè)非限定性實(shí)施例中，控制器CTRL還用于控制以下操作-在所述圖像序列SQ上確定另一組織區(qū)域PT1;以及-確定表征所述另一組織區(qū)域PT1的心動(dòng)周期的階段組PH。以下將詳細(xì)描述系統(tǒng)SYS的操作。1)采集圖像序列SQ。為了采集心臟HRT的圖像序列SQ，將探頭PRB應(yīng)用到患者身體上，在一個(gè)實(shí)施例中是應(yīng)用到心臟附近的頂點(diǎn)上。在第一實(shí)施例中，采集速度圖像序列SQVE?？梢允褂帽绢I(lǐng)域技術(shù)人員公知的稱為TDI處理的彩色組織多普勒成像方法，來獲得組織區(qū)域的位移速度。結(jié)果得到了當(dāng)心臟的組織區(qū)域移動(dòng)時(shí)，例如朝向換能器陣列TAR移動(dòng)時(shí)，心臟的組織區(qū)域的彩色編碼形式的速度圖像序列。通常，紅色與組織區(qū)域的收縮(朝向換能器的運(yùn)動(dòng))相關(guān)，藍(lán)色與舒張(遠(yuǎn)離換能器的運(yùn)動(dòng))相關(guān)。因此，圖像越紅，則組織收縮并朝向換能器陣列TAR運(yùn)動(dòng)的越多。與之對(duì)照，圖像越藍(lán)，則組織舒張并遠(yuǎn)離換能器陣列TAR運(yùn)動(dòng)的越多。該TDI處理具有的優(yōu)點(diǎn)在于，在對(duì)組織區(qū)域的速度進(jìn)行測量時(shí)實(shí)現(xiàn)了沿著換能器陣列TAR的軸的良好的時(shí)間分辨率。在第二實(shí)施例中，采集二維或三維的灰度級(jí)圖像序列SQGR。該第二實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于-避免了如TDI處理一樣所必需的那種專用的協(xié)議過程，因?yàn)榛叶燃?jí)序列已經(jīng)是臨床過程的一部分，不再需要額外的采集。-與僅在換能器方向上的運(yùn)動(dòng)可使用的TDI處理相比，沿著兩個(gè)軸的像素運(yùn)動(dòng)是可使用的，包括縱向軸和徑向軸。因此，使用該第二實(shí)施例，灰度級(jí)圖像序列的像素運(yùn)動(dòng)更為精確。為了使用戶能夠在這兩個(gè)實(shí)施例之間進(jìn)行選擇，用戶接口M—USER包括用于在這兩個(gè)實(shí)施例之間進(jìn)行選擇的模塊。2)確定組織區(qū)域PT。在第一實(shí)施例中，系統(tǒng)SYS的用戶能夠通過對(duì)如圖3中所示的圖像序列SQ的視覺評(píng)價(jià)來選擇組織區(qū)域PT。為此，用戶在該序列SQ上，在心壁內(nèi)的與心臟的組織區(qū)域PT0相對(duì)應(yīng)的某個(gè)位置上點(diǎn)擊光標(biāo)CURS。在第二實(shí)施例中，能夠基于以下將會(huì)描述的相關(guān)參數(shù)自動(dòng)進(jìn)行選擇，并且用戶能夠選擇使該自動(dòng)選擇有效或無效。為了使用戶能夠在這兩個(gè)實(shí)施例之間進(jìn)行選擇，用戶接口M一USER包括用于在這兩個(gè)實(shí)施例之間進(jìn)行選擇的模塊。3)確定表征所述組織區(qū)域PT運(yùn)動(dòng)的參數(shù)P。在第一實(shí)施例中，參數(shù)P是速度參數(shù)。在第二實(shí)施例中，參數(shù)P是位移參數(shù)。在第三實(shí)施例中，參數(shù)P是應(yīng)變(也稱為變形)和速度參數(shù)的組合。在第四實(shí)施例中，參數(shù)P是應(yīng)變速率(也稱為速度梯度)和速度參數(shù)的組合。根據(jù)該參數(shù)之一，定義了表示所選組織區(qū)域PT的運(yùn)動(dòng)的曲線C，并且可以將曲線C顯示在系統(tǒng)SYS的屏幕SCR上。對(duì)于速度曲線CVE，X軸表示時(shí)間，Y軸表示以厘米/秒計(jì)的組織區(qū)域PT的運(yùn)動(dòng)速度。這種曲線的一個(gè)示例在圖4中給出。在0下方，區(qū)域的運(yùn)動(dòng)是遠(yuǎn)離傳感器陣列TAR運(yùn)動(dòng)，而在0上方，區(qū)域的運(yùn)動(dòng)是朝向傳感器陣列TAR運(yùn)動(dòng)。對(duì)于位移曲線CDI，X軸表示時(shí)間，Y軸表示以厘米計(jì)的區(qū)域PT的位移。其示出了從先前圖像到當(dāng)前圖像的像素位移。對(duì)于應(yīng)變和速度參數(shù)的組合，定義了速度曲線和應(yīng)變曲線。對(duì)于應(yīng)變/變形曲線CST，X軸表示時(shí)間，Y軸表示在所選區(qū)域與另一區(qū)域之間的以百分比計(jì)的變形。對(duì)于應(yīng)變速率和速度參數(shù)的組合，定義了速度曲線和應(yīng)變曲線。對(duì)于應(yīng)變速率/速度梯度曲線CVG，X軸表示時(shí)間，Y軸被定義為秒—1。其表示在兩個(gè)區(qū)域之間的壓縮或膨脹的速度。為了使用戶能夠在這4個(gè)實(shí)施例之間進(jìn)行選擇，用戶接口M—USER包括用于在這4個(gè)實(shí)施例之間進(jìn)行選擇的模塊。要注意的是，這些曲線可以從步驟l)中采集的圖像序列直接地或非直接地推導(dǎo)出來，或者是從速度圖像序列SQVE或者是從灰度級(jí)圖像序列SQGR，一個(gè)圖像序列是與形成心臟的區(qū)域組PT相關(guān)的一組曲線C。速度曲線CVE是直接從速度圖像序列SQVE推導(dǎo)而來的。例如，使用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的斑點(diǎn)跟蹤(speckletracing)或紋理跟蹤，從灰度級(jí)圖像序列SQGR推導(dǎo)出位移曲線CDI。在另一個(gè)示例中，曲線C可以通過對(duì)一條曲線或多條曲線執(zhí)行微分或積分(空間上或時(shí)間上的)來從另一曲線推導(dǎo)出。因此，位移曲線CDI可以通過時(shí)間積分而從速度曲線CVE推導(dǎo)出，速度曲線CVE可以通過時(shí)間微分而從位移曲線CDI推導(dǎo)出。應(yīng)變/變形曲線CST可以通過空間微分而從兩條位移曲線CDI推導(dǎo)出。應(yīng)變速率/速度梯度曲線CVG可以通過空間微分而從兩條速度曲線CVE推導(dǎo)出。并且最終，應(yīng)變/變形曲線CST可以通過時(shí)間積分而從應(yīng)變速率曲線CVG推導(dǎo)出。圖5示出了該變換。4)基于所述參數(shù)P，確定表征心動(dòng)周期的階段組PH。在一個(gè)非限定性實(shí)施例中，表征一個(gè)心動(dòng)周期CC的多個(gè)階段如圖4中所示。-在時(shí)刻to和tl之間的等容收縮階段IVC，-時(shí)刻tl和t2之間的射血階段EJC，-在時(shí)刻t2和t3之間的等容舒張階段IVR，以及-在時(shí)刻t3和t4之間的舒張階段RLX。在這4個(gè)階段期間，主動(dòng)脈瓣AV和二尖瓣MV按如下所述地開啟或閉合。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>因此，在等容收縮階段ivc期間，心臟在相同的血容積內(nèi)收縮。左心室LV的內(nèi)部壓力增加。當(dāng)該內(nèi)部壓力高于主動(dòng)脈AO的外部壓力時(shí)，主動(dòng)脈瓣AV開啟，導(dǎo)致血液從左心室LV射出到主動(dòng)脈AO。在健康的心臟中，射出血液容積的2/3。這是射血階段EJC。在射血的同時(shí)，內(nèi)部壓力降低。當(dāng)內(nèi)部壓力等于外部壓力時(shí)，主動(dòng)脈瓣AV閉合。心臟膨脹。這是等容舒張階段IVR。當(dāng)內(nèi)部壓力低于左心房LA的外部壓力時(shí)，二尖瓣開啟，血液從左心房LA流到左心室LV。這是舒張階段RLX。最后，當(dāng)左心室LV的內(nèi)部壓力等于主動(dòng)脈AO的外部壓力時(shí)，二尖瓣MV閉合。左心室LV充滿血液。兩個(gè)瓣AV和MV都閉合。等容階段的持續(xù)時(shí)間是肌肉強(qiáng)度的重要指標(biāo)，因?yàn)檩^長的時(shí)間就暗示了肌肉不夠強(qiáng)壯，以致于不能快速地增加LV腔內(nèi)的壓力來達(dá)到用于射血的主動(dòng)脈AO中的壓力或者用于舒張的左心房LA中的壓力。要注意的是，該階段組是在一個(gè)心動(dòng)周期CC過程中定義的。因此，為了獲得完整心動(dòng)周期的速度曲線，可以使用例如患者的心電圖ECG，其示出了心臟的電子活動(dòng)，更具體而言是收縮的發(fā)起?；貞浀叫呐K收縮階段是心臟HRT進(jìn)行收縮從而導(dǎo)致血液射入動(dòng)脈的階段(心臟收縮階段包括等容收縮IVC階段和射血EJC階段)，心臟舒張階段是心臟HRT舒張的階段(心臟舒張階段包括等容舒張IVR階段和舒張RLX階段)。因此，圖像序列SQ的采集例如在所述心電圖ECG上進(jìn)行同步。為了實(shí)現(xiàn)該同步，系統(tǒng)SYS必須使用ECG觸發(fā)器ECG—T。這種階段PH是從與所選的當(dāng)前組織區(qū)域PT相關(guān)的參數(shù)P推導(dǎo)出的，就是說從相關(guān)的曲線C推導(dǎo)出的。在第一實(shí)施例中，通過對(duì)與所選的組織區(qū)域PT相關(guān)的曲線C的視覺評(píng)價(jià)來定義階段組PH。系統(tǒng)SYS的用戶通過自己的經(jīng)驗(yàn)來確定這些階段以及對(duì)應(yīng)的時(shí)間t。在第二實(shí)施例中，使用算法ALG在與所選的組織區(qū)域相關(guān)的曲線C上定義階段組PH。在第一變化例中，其是基于示出了典型階段PHS的典型曲線CS的。典型曲線CS是示出了在來自健康心臟的一個(gè)心動(dòng)周期CC期間的階段組PHS。圖4示出了典型的速度曲線CVE，圖6示出了有病的心臟的異常速度曲線CVE。然后通過這兩條曲線CS與C之間的相似度來從典型階段PHS推導(dǎo)出階段組PH。在第二個(gè)變化例中，算法ALG是基于所研究的曲線C的零交叉點(diǎn)和/或者最大值、最小值時(shí)刻以及諸如所述曲線C的斜率的最大值和最小值之類的參數(shù)。如上所述，階段組PH或者可以從速度曲線CVE推導(dǎo)出，或者可以從位移曲線CDI推導(dǎo)出，或者可以從速度曲線CVE和應(yīng)變曲線CST的組合推導(dǎo)出、或者可以從速度曲線CVE和應(yīng)變速率曲線CVG的組合推導(dǎo)出。因此，從速度曲線CVE可以直接推導(dǎo)出這4個(gè)階段IVC、EJC、IVR和RLX。從位移曲線CDI，可以直接在CDI上推導(dǎo)出這4個(gè)階段，或者通過對(duì)所述曲線CDI執(zhí)行時(shí)間微分從而得到速度曲線CVE。從應(yīng)變曲線CST，可以推導(dǎo)出兩個(gè)階段，等容收縮的開始(t0)和等容舒張的開始(t2)。然后，可以從速度曲線CVE推導(dǎo)出另兩個(gè)階段EJC和RLX。希望使用該組合，因?yàn)樵趹?yīng)變曲線CST中更容易檢測兩個(gè)階段IVC和IVR，因此能夠通過在例如速度曲線CVE中簡單地查找峰值點(diǎn)而不是零交叉點(diǎn)來檢測它們。實(shí)際上，它們表示在一個(gè)心動(dòng)周期過程中應(yīng)變的最大值和最小值，其中，該最大值和最小值分別對(duì)應(yīng)于心肌舒張的開始和心肌收縮的開始。這種應(yīng)變峰值點(diǎn)的檢測在文檔WO2004/092766Al中以非限定性示例給出。從應(yīng)變速率曲線CVG可以推導(dǎo)出等容收縮IVC的結(jié)束(tl)。然后從速度曲線CVE推導(dǎo)出其他階段。5)基于相關(guān)的階段組PH，計(jì)算所述組織區(qū)域PT的局部心肌機(jī)能指標(biāo)LMPI。LMPI指標(biāo)被估計(jì)為等容收縮時(shí)間與等容舒張時(shí)間之和除以射血時(shí)間。LMPI指標(biāo)=(IVC+IVS)/EJC由于己經(jīng)按照以上所述確定了所選組織區(qū)域PT的階段組PH，因此就能夠計(jì)算局部LMPI指標(biāo)。根據(jù)所計(jì)算的局部LMPI指標(biāo)的值，能夠推導(dǎo)出在所關(guān)注的組織區(qū)域PT中是否有任何病癥，諸如例如急性心肌梗塞。得到局部LMPI指標(biāo)的好處在于顯示出在心臟中是否存在受損的組織區(qū)域PT。因此，希望的是確定其他組織區(qū)域PT的LMPI指標(biāo)，這是如以下所述地執(zhí)行的。6)在所述圖像序列上確定其他組織區(qū)域PT并且確定相關(guān)的階段組PH。6.1)確定另一區(qū)域PT在第一實(shí)施例中，使用沿著心肌層的線LX來確定另一組織區(qū)域，如圖7所示。在第一變化例中，在該線LX上以預(yù)定的間隔確定預(yù)定數(shù)量的組織區(qū)域，例如從參考組織區(qū)域PTR1開始，并且其在圖7上用點(diǎn)來表示。在第二變化例中，使用了本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的前向傳播，并且基于至少一個(gè)參考組織區(qū)域。在圖7所示的示例中，已經(jīng)在二尖瓣MV的兩個(gè)邊界上選擇了兩個(gè)參考區(qū)域PTR1和PTR2。該前向傳播沿著經(jīng)過心肌層壁W的線LX從第一參考區(qū)域PTR1行進(jìn)到第二參考區(qū)域PTR2。對(duì)于每個(gè)新區(qū)域PT，新的參考區(qū)域是沿著該線LX的上一個(gè)區(qū)域。區(qū)域PT1的參考區(qū)域是區(qū)域PTR1，區(qū)域PT2的參考區(qū)域是區(qū)域PT1，依此類推。在這兩個(gè)第一變化例的一個(gè)非限定性實(shí)施例中，選擇組織區(qū)域PT以使其在其長度方向上垂直于線LX，并且在所述區(qū)域PT內(nèi)僅考慮一個(gè)像素PX來計(jì)算與所述區(qū)域PT相關(guān)的階段組PH。這一區(qū)域在圖7中示出為PT3。因此，唯一要計(jì)算的階段組將會(huì)代表所述區(qū)域PT的所有像素PX，因?yàn)檫@一區(qū)域的一個(gè)像素的運(yùn)動(dòng)類似于所述區(qū)域的其他像素的運(yùn)動(dòng)。因此，計(jì)算將會(huì)更為簡單和更為快速。在這兩個(gè)變化例的另一個(gè)非限定性實(shí)施例中，可以前向或后向地執(zhí)行所述確定，如圖7中的箭頭所示。這就允許以下所述的對(duì)階段組的確定更為準(zhǔn)確。在第二實(shí)施例中，可以使用前向傳播而不使用線LX。要注意的是，當(dāng)定義了另一組織區(qū)域PT1、PT2等等時(shí)，按照以上步驟3)所述，自動(dòng)確定與相關(guān)曲線C1、C2等等相對(duì)應(yīng)的參數(shù)P。6.2)當(dāng)選擇了另一組織區(qū)域PT1時(shí)，按照如下所述定義相關(guān)的階段組。在一個(gè)非限定性實(shí)施例中，基于本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的動(dòng)態(tài)編程，使用稱為DTW的動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整來執(zhí)行所述確定。DTW允許在兩條曲線之間執(zhí)行相關(guān)。在第一步驟中，在例如通過前向傳播找到的當(dāng)前組織區(qū)域PT1的曲線Cl與參考區(qū)域PTR的參考曲線CR之間執(zhí)行相關(guān)。為了執(zhí)行該相關(guān)，使用時(shí)間-時(shí)間矩陣來展示這兩條曲線CR和Cl之間的時(shí)間對(duì)準(zhǔn)，如圖8所示，在圖8中參考曲線CR在側(cè)邊上向上繪出，曲線Cl在底部繪出。針對(duì)心動(dòng)周期CC繪制了該時(shí)間矩陣。在該非限定性實(shí)施例中，已經(jīng)使用了兩條速度曲線，并且使用了代表所述速度曲線的向量VR和VI。這些向量表征了參考區(qū)域PTR和當(dāng)前區(qū)域PT1。在一個(gè)非限定性變化例中，這些向量由形成所述曲線的一些值組成。用相關(guān)路徑(correlationpath)PTH來表示所述時(shí)間對(duì)準(zhǔn)。如果這兩條曲線CR和C1是相同的，則所述時(shí)間對(duì)準(zhǔn)會(huì)由這樣的相關(guān)路徑PTHR來表示即該相關(guān)路徑是所述矩陣中斜率為45度的對(duì)角線，如圖8中所示。如果當(dāng)前曲線C1與參考曲線CR相同，但是在時(shí)間上擴(kuò)張，則所述時(shí)間對(duì)準(zhǔn)會(huì)由這樣的相關(guān)路徑PTHR來表示即該相關(guān)路徑是所述矩陣中斜率小于45度的對(duì)角線(未示出)。在圖8的示例中，兩條曲線CR和C1并不相同。已經(jīng)計(jì)算了相關(guān)路徑PTH1并且將其繪出以展示所述時(shí)間對(duì)準(zhǔn)。在第二步驟中，在所述相關(guān)路徑PTH1的幫助下確定當(dāng)前曲線C1的階段，如圖9所示。與參考曲線CR的第一階段等容收縮IVC相對(duì)應(yīng)的間隔被投影到該相關(guān)路徑PTH1上，得到了間隔IVC1。對(duì)其他3個(gè)階段射血、等容收縮以及收縮執(zhí)行相同的操作。因此，為與當(dāng)前組織區(qū)域PT1相對(duì)應(yīng)當(dāng)前曲線C1找到了階段IVC1、EJC1、IVR1和RLX1。在所述DTW處理的第一變化例中，當(dāng)使用沿著心肌層的線LX進(jìn)行前向傳播時(shí)，可以如下所述地校正所計(jì)算的當(dāng)前區(qū)域PT的階段組。圖10示出了為多個(gè)區(qū)域PT1到PTn-l以及用于前向傳播的開始的兩個(gè)參考區(qū)域(其是參考區(qū)域PTR1和PTR2)計(jì)算的階段組。這些階段組表示在水平軸上，而區(qū)域表示在垂直軸上。由于彼此接近的兩個(gè)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)相似，因此它們的階段組應(yīng)該差別不大。這就意味著它們各自的值應(yīng)該彼此接近。因此，在前向傳播過程中不同階段組的進(jìn)展應(yīng)該相似。如果不是這種情況，就意味著在DTW的計(jì)算中可能存在錯(cuò)誤，并且由此在對(duì)當(dāng)前區(qū)域PT的階段定義中可能存在錯(cuò)誤，并且可以再次執(zhí)行該計(jì)算。在圖10中，對(duì)于不同的相鄰組織區(qū)域PT的每個(gè)階段IVC、EJC、IVC和RLX的發(fā)展分別用線L1、L2、L3、L4來表示。第一條線Ll以及最后兩條線L3和L4是均勻發(fā)展的。第二條線L2示出區(qū)域PT2的突變B。存在計(jì)算的錯(cuò)誤。因此對(duì)該區(qū)域PT2再次計(jì)算DTW。在DTW的第二變化例中，可以計(jì)算一個(gè)區(qū)域PT的兩個(gè)階段組，并將平均值保留作為良好的階段組PH。這可以用于如上所述地以前向和后向行進(jìn)的方式對(duì)區(qū)域的確定。第一和第二變化例可以合并在一起。在該DTW步驟的結(jié)束，對(duì)其他組織區(qū)域PT再一次執(zhí)行步驟6和7，直到達(dá)到停止標(biāo)準(zhǔn)為止。在一個(gè)非限定性示例中，所述停止標(biāo)準(zhǔn)可以是一個(gè)組織區(qū)Z,該組織區(qū)Z包含已經(jīng)由用戶劃定的多個(gè)組織區(qū)域PT。7)基于所述其他組織區(qū)域PT的相關(guān)階段組PH，計(jì)算所述其他組織區(qū)域PT的局部LMPI指標(biāo)。因此，由于已經(jīng)在圖像序列SQ上確定了不同組織區(qū)域PT的階段組PH，與這些區(qū)域相關(guān)的所有局部LMPI指標(biāo)都是可用的，并且可以按照以上步驟5)中所述地計(jì)算得到。8)顯示以局部LMPI指標(biāo)為參數(shù)表示的彩色圖像。系統(tǒng)SYS的用戶可以容易地看到可能受損或沒有受損的組織區(qū)域。例如，紅色可以與較大的LMPI值相關(guān)，藍(lán)色與較小的LMPI值相關(guān)，或者可能會(huì)有與LMPI值的平均值相關(guān)的彩色顯示?？傊?，圖ll示出了根據(jù)本發(fā)明的醫(yī)學(xué)成像方法，其中，能夠看到系統(tǒng)SYS所控制的不同操作。當(dāng)然，一些操作可以并行執(zhí)行。例如，步驟1和3可以并行執(zhí)行。因此，已經(jīng)描述的本發(fā)明的成像系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn).--其考慮了心臟收縮功能和心臟舒張功能，而與心率和血壓無關(guān)。-心臟疾病具有多種病因，包括冠狀動(dòng)脈疾病、初期的心肌和瓣膜心臟疾病，并且在心肌層面上的疾病可能是由于心臟收縮和心臟舒張機(jī)能不良的組合、單獨(dú)的心臟收縮機(jī)能不良或者單獨(dú)的心臟舒張機(jī)能不良引起的。因此，本系統(tǒng)比僅能夠測量左心室的心臟收縮功能的系統(tǒng)相比有著更大的優(yōu)勢。-本系統(tǒng)使得能夠?qū)⒒加信R床心臟病的病人與沒有心臟病但具有等效的心室機(jī)能不良的病人區(qū)分開。要注意的是，上述實(shí)施例是說明性的而不是限定本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離附帶的權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的范圍的情況下能夠設(shè)計(jì)很多可替換實(shí)施例。例如，能夠使用3D數(shù)據(jù)以3D方式計(jì)算LMPI?？梢圆粌H為左心室LV計(jì)算LMPI，而且還為其他心臟腔，諸如右心室RV計(jì)算LMPI。還要注意，所述實(shí)施例并不限于任何成像形式。本發(fā)明可以應(yīng)用于能夠采集速度信息或解剖圖像序列的任何系統(tǒng)。在一個(gè)非限定性實(shí)施例中，本系統(tǒng)SYS能夠應(yīng)用于超聲成像。在此情況中，探頭PRB是超聲探頭，所采集的圖像序列SQ是超聲圖像序列。在權(quán)利要求中，括號(hào)中的任何參考標(biāo)記都不應(yīng)解釋為限制權(quán)利要求。在任何權(quán)利要求中以及整個(gè)說明書中，詞語"包含"和"包括"以及類似詞語并不排除有所列出的元件和步驟之外的其他元件和步驟的存在。元件的單數(shù)并不排除引用多個(gè)這種元件的情況，反之亦然。本發(fā)明可以借助于包含幾個(gè)元件的硬件來實(shí)現(xiàn)，并且可以借助于適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)。在枚舉出幾個(gè)模塊的裝置中，這些模塊之中的幾個(gè)模塊可以用同一個(gè)硬件來實(shí)現(xiàn)。在彼此不同的從屬權(quán)利要求中引用了特定手段這一事實(shí)并不表示不能使用這些手段的組合來獲得有利性。權(quán)利要求1、一種系統(tǒng)，包括用于控制以下操作的控制器(CTRL)-采集器官(HRT)的圖像序列(SQ)；-在所述圖像序列上確定組織區(qū)域(PT)；-確定表征所述組織區(qū)域(PT)的運(yùn)動(dòng)的參數(shù)(P)；-基于所述參數(shù)(P)，確定表征心動(dòng)周期的階段組(PH)；-基于所述階段組(PH)，計(jì)算所述組織區(qū)域(PTR)的局部心肌機(jī)能指標(biāo)(LMPI)。2、如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述參數(shù)是速度。3、如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述參數(shù)是位移。4、如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述參數(shù)是速度和應(yīng)變的組合。5、如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器還用于控制以下操作-在所述圖像序列(SQ)上確定另一組織區(qū)域(PT1);以及-確定相關(guān)的階段組(PH)。6、如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述確定另一組織區(qū)域的操作使用了沿著所述器官的線(LX)。7、如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述確定另一組織區(qū)域的操作是前向和后向執(zhí)行的。8、如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述確定所述相關(guān)的階段組(PH)的操作是使用動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整(DTW)執(zhí)行的。9、一種用于醫(yī)學(xué)成像的方法，包括以下步驟-采集器官(HRT)的圖像序列(SQ);-在所述圖像序列上確定組織區(qū)域(PT);-確定表征所述組織區(qū)域(PT)的運(yùn)動(dòng)的參數(shù)(P);-基于所述參數(shù)(P)，確定表征心動(dòng)周期的階段組(PH);-基于所述階段組(PH)，計(jì)算所述組織區(qū)域(PT)的局部心肌機(jī)能指標(biāo)(LMPI)。10、如權(quán)利要求9所述的用于醫(yī)學(xué)成像的方法，還包括步驟通過視覺評(píng)價(jià)來選擇所述組織區(qū)域(PT)。11、一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其包含程序指令，所述程序指令用于當(dāng)由處理器執(zhí)行所述程序時(shí)執(zhí)行如權(quán)利要求9所述的方法。全文摘要本系統(tǒng)涉及一種醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)。首先，采集器官(HRT)的圖像序列(SQ)。然后，在所述圖像序列上定義組織區(qū)域(PT)，并且定義表征所述組織區(qū)域(PT)的運(yùn)動(dòng)的參數(shù)(P)。然后，基于所述參數(shù)(P)，定義表征心動(dòng)周期的階段組(PH)。最后，基于所述階段組(PH)，計(jì)算所述組織區(qū)域(PTR)的局部心肌機(jī)能指標(biāo)(LMPI)。文檔編號(hào)G06T7/00GK101523435SQ200780036925公開日2009年9月2日申請(qǐng)日期2007年10月1日優(yōu)先權(quán)日2006年10月4日發(fā)明者E·德尼,E·薩魯克斯,O·博納富,O·熱拉爾,P·阿蘭申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司