專利名稱：腦部病癥輔助診斷和治療設(shè)備、x射線計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種腦局部缺血診斷輔助設(shè)備、具備腦局部缺血診斷輔助功能的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備、以及通過(guò)給診斷以及確定急性腦梗塞的治療策略提供有用信息而輔助診斷和治療急性腦梗塞的設(shè)備。
背景技術(shù)：
在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，通過(guò)閱讀急性腦梗塞的腦X-射線CT圖像和其嚴(yán)重程度以定性地確定局部缺血區(qū)域的位置和大小及其嚴(yán)重程度，并在診斷的初始階段迅速地確定可應(yīng)用的治療，這是非常重要的。為了確定局部缺血區(qū)域和程度，因此有必要閱讀產(chǎn)生CT值減小的部位或腦溝從CT圖像中消失的部位。
但是，實(shí)際上，目前狀態(tài)是CT值的減小或由于局部缺血引起的大腦腦溝消失是非常微妙的，如果沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)豐富的醫(yī)學(xué)專家是不能讀明白的。
而且，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，在診斷急性階段的腦梗塞和確定治療策略中要求很高的精確度和速度。例如，當(dāng)找到局部缺血區(qū)域時(shí)，如果立即進(jìn)行溶解血塊的治療，那么存在出血的危險(xiǎn)。所以，小心翼翼的關(guān)注是有必要的。對(duì)于診斷急性階段的腦梗塞和確定治療策略，要求具有大量豐富的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是輔助操作人員從簡(jiǎn)單的(非構(gòu)造的)CT圖像中閱讀腦局部缺血區(qū)域。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是為診斷急性腦梗塞和確定治療策略提供有用的信息。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種腦局部缺血診斷輔助設(shè)備，該設(shè)備包括存儲(chǔ)有關(guān)對(duì)象頭部的多個(gè)切片或體積數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)部分，用于根據(jù)多個(gè)切片或體積數(shù)據(jù)產(chǎn)生腦的斷層攝影圖像的圖像產(chǎn)生部分，用于處理斷層攝影圖像以產(chǎn)生對(duì)比突出顯示圖像和大腦腦溝突出顯示圖像或其中之一的圖像處理部分，以及用于將斷層攝影圖像與對(duì)比突出顯示圖像和大腦腦溝突出顯示圖像一起顯示的顯示部分。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種輔助診斷和治療急性腦梗塞的設(shè)備，該設(shè)備包括用于存儲(chǔ)非對(duì)比增強(qiáng)CT圖像和大腦血流圖像的存儲(chǔ)部分，其中增強(qiáng)CT圖像與被檢查患者的頭部截面有關(guān)，以及大腦血流圖像表示有關(guān)大腦血流動(dòng)態(tài)狀態(tài)的指標(biāo)的空間分布，該患者的有關(guān)截面基本上與上述的截面相同，圖像處理部分，用于將有關(guān)從CT圖像所識(shí)別的局部缺血的第一ROI(感興趣區(qū)域)以及有關(guān)從大腦血流圖像所識(shí)別的低血流的第二ROI疊加到CT圖像上，以及用于顯示已疊加有第一和第二ROI的CT圖像的顯示部分。根據(jù)本發(fā)明，在CT圖像上疊加兩種ROI(即，局部缺血區(qū)域和低血流區(qū)域)并顯示它們。這在診斷急性腦梗塞和確定治療策略時(shí)是有用的。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種輔助診斷和治療急性腦梗塞的設(shè)備，該設(shè)備包括用于存儲(chǔ)患者頭部三維CT圖像和該患者頭部三維對(duì)比CT圖像的存儲(chǔ)部分，圖像處理部分，用于將從CT圖像所識(shí)別的梗塞區(qū)域中的第一ROI的三維圖像和從對(duì)象CT圖像所識(shí)別的低血流區(qū)域中的第二ROI的三維圖像疊加到由對(duì)比CT圖像所產(chǎn)生的血管圖像上，以及用于顯示疊加有第一和第二ROI的三維圖像的血管圖像的顯示部分。
在下文的描述中，將闡述本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)，其一部分將根據(jù)說(shuō)明書(shū)的教導(dǎo)而變得顯而易見(jiàn)，或者可通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐而得知上述目的和優(yōu)點(diǎn)。尤其是通過(guò)在下文中所指出的手段和組合可實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)。


本說(shuō)明書(shū)中所包括的和構(gòu)成說(shuō)明書(shū)一部分的附圖示例了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并結(jié)合上文所給出的一般性描述和下文所給出的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，以用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1所示為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備的概略構(gòu)造圖；圖2為根據(jù)第一實(shí)施例的診斷輔助操作的流程圖；圖3為根據(jù)第一實(shí)施例的診斷輔助操作的詳細(xì)流程圖；圖4示例了用于補(bǔ)充圖3的圖像顯示方向校正處理的大腦中心線的視圖；圖5示例了分割左右腦半球的中心平面A的視圖，其中左右腦半球根據(jù)圖4的用于補(bǔ)充圖3中的圖像顯示方向校正處理的中心線來(lái)規(guī)定；圖6所示為基于用于補(bǔ)充圖3中的圖像顯示方向校正處理的中心平面的體積數(shù)據(jù)坐標(biāo)校正視圖；圖7所示為人工規(guī)定圖5的中心平面的方法視圖；圖8為自動(dòng)檢測(cè)圖4的中心線的方法示意圖；圖9示意了用于產(chǎn)生在自動(dòng)檢測(cè)圖4中心線的方法中所使用的左右顛倒圖像的內(nèi)插處理視圖；圖10所示為根據(jù)實(shí)施例的顯示屏幕的一個(gè)實(shí)例；圖11所示為根據(jù)實(shí)施例的顯示屏幕的一個(gè)實(shí)例；圖12為圖11中指南的詳細(xì)視圖；圖13示意性示出了X射線CT掃描儀的結(jié)構(gòu)圖，該掃描儀裝備有根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的用于輔助診斷和治療急性腦梗塞的設(shè)備；圖14A和14B所示為根據(jù)第二實(shí)施例的兩種圖像的實(shí)例；圖15示例了根據(jù)第二實(shí)施例用于輔助診斷和治療急性腦梗塞的操作序列的流程圖；圖16A-16C為圖15流程圖中的步驟S4、S8和S9的補(bǔ)充視圖；圖17示例了使用CT圖像輔助診斷局部缺血的操作序列的流程圖，其中該操作包含于根據(jù)第二實(shí)施例用于輔助診斷和治療急性腦梗塞的操作序列中；圖18為通過(guò)腦中心線的視圖，補(bǔ)充示例了圖17中用于校正圖像顯示方向的處理；圖19所示為分割左右大腦半球的中心平面A，該平面根據(jù)圖18的中心線來(lái)規(guī)定，補(bǔ)充示例了圖17中用于校正圖像顯示方向的處理；圖20示例了通過(guò)基于中心平面的體積數(shù)據(jù)所指示的坐標(biāo)校正圖，補(bǔ)充示例了圖17中用于校正圖像顯示方向的處理；圖21示例了人工規(guī)定圖19的中心平面的方法；圖22示例了自動(dòng)檢測(cè)圖18的中心線的方法；圖23示例了用于產(chǎn)生在自動(dòng)檢測(cè)圖18中心線的方法中所使用的左右顛倒圖像的內(nèi)插處理；圖24所示為圖17流程圖步驟S11中的顯示屏幕的一個(gè)實(shí)例；圖25所示為圖17流程圖步驟S12中的顯示屏幕的一個(gè)示例；圖26為圖25中的指南的詳細(xì)圖；圖27示例了使用根據(jù)本發(fā)明方面的用于輔助診斷和治療急性腦梗塞的設(shè)備，診斷和治療急性腦梗塞的操作序列的流程圖；圖28示例了通過(guò)圖13的CBP研究處理部分所執(zhí)行的CBP研究的原理圖；圖29示例了通過(guò)圖13的CBP研究處理部分所執(zhí)行的MTF處理；圖30A-30D所示為腦血流圖像的實(shí)例，諸如通過(guò)圖13的CBP研究處理部分所產(chǎn)生的CBP圖；圖31示意性示出了X射線CT掃描儀的結(jié)構(gòu)圖，該掃描儀具有根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的、用于輔助診斷和治療急性腦梗塞的設(shè)備；圖32為解釋第三實(shí)施例所執(zhí)行的輔助診斷和治療急性腦梗塞的處理流程圖；圖33為用于解釋圖32所解釋處理的附加圖；圖34所示為圖33中所示類型的3D血管造影圖。
具體實(shí)施例方式
參考以下附圖將解釋本發(fā)明的實(shí)施例。而且，在X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備中，有各種類型的用于集成X-射線管和輻射檢測(cè)器以在對(duì)象周圍旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)類型，和固定/旋轉(zhuǎn)類型，在該類型中大量的檢測(cè)元件以類似于環(huán)形的形狀排列并且只有X-射線管在對(duì)象的周圍旋轉(zhuǎn)等等，以及本發(fā)明可應(yīng)用于任何類型。這里將解釋目前構(gòu)成主流的旋轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)類型。而且，為了重構(gòu)一個(gè)切片上的斷層攝影圖像數(shù)據(jù)，需要在對(duì)象周圍一圈或大約360度的投影數(shù)據(jù)或在半掃描方法中還需要180度+α(α扇形角)量的投影數(shù)據(jù)。本發(fā)明可應(yīng)用于其中的任何一個(gè)重構(gòu)系統(tǒng)中。這里舉例解釋半掃描方法。而且，根據(jù)一種轉(zhuǎn)換入射的X射線為電荷的機(jī)制，通過(guò)間接轉(zhuǎn)換類型，該類型用于通過(guò)熒光物質(zhì)或閃爍劑等等來(lái)將X-射線轉(zhuǎn)換為光，并進(jìn)一步通過(guò)發(fā)光二級(jí)管等的光電轉(zhuǎn)換元件將光轉(zhuǎn)換為電荷，和通過(guò)直接轉(zhuǎn)換類型來(lái)構(gòu)成主電流，該類型利用通過(guò)X-射線在半導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生的電子空穴對(duì)，并且電子空穴對(duì)運(yùn)動(dòng)到電極，即光電導(dǎo)現(xiàn)象。盡管可采用任何一種類型作為X-射線檢測(cè)元件，但是這里將解釋前者的間接轉(zhuǎn)換類型。而且，近年來(lái)，已經(jīng)改進(jìn)了所謂的多管類型的X-射線計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，在該設(shè)備中，在旋轉(zhuǎn)環(huán)上安裝了若干對(duì)的X-射線管和X-射線檢測(cè)器，并已進(jìn)行了該設(shè)備外圍技術(shù)的開(kāi)發(fā)。本發(fā)明可應(yīng)用于現(xiàn)有技術(shù)的單管類型的X-射線計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備或多管類型的X-射線計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備中。這里將解釋單管類型的X-射線計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備。
(第一實(shí)施例)
如圖1所示，X-射線計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備包括一個(gè)臺(tái)架201，該臺(tái)架被構(gòu)造用于獲取有關(guān)一個(gè)對(duì)象的投影數(shù)據(jù)。該臺(tái)架201包括一個(gè)X-射線管210和X-射線檢測(cè)器223。X-射線管210和X-射線檢測(cè)器223安裝于類似環(huán)形形狀的旋轉(zhuǎn)機(jī)架212上，該旋轉(zhuǎn)機(jī)架通過(guò)臺(tái)架驅(qū)動(dòng)設(shè)備225來(lái)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)機(jī)架212的中心部分有開(kāi)口，安裝在患者病床202的患者病床表面202a之上的對(duì)象P被插入到開(kāi)口部分中。而且，通過(guò)Z軸(切片方向軸)規(guī)定旋轉(zhuǎn)機(jī)架212的可旋轉(zhuǎn)中心軸，和通過(guò)正交的兩個(gè)軸即X、Y軸規(guī)定與Z軸正交的平面。
高壓發(fā)生器221在X-射線管210的陰極和陽(yáng)極之間施加管電壓，并由高壓發(fā)生器221給X-射線管210的燈絲施加燈絲電流。通過(guò)施加管電壓和提供燈絲電流產(chǎn)生X-射線?？梢圆捎靡痪S陣列類型的檢測(cè)器和二維陣列類型的檢測(cè)器(也稱之為多切片類型的檢測(cè)器)作為X-射線檢測(cè)器223。X-射線檢測(cè)元件包括例如0.5mm×0.5mm方形的光接收面。通過(guò)以例如40列對(duì)準(zhǔn)切片方向的行來(lái)構(gòu)造二維陣列類型的檢測(cè)器。通過(guò)單列來(lái)構(gòu)造一維陣列類型的檢測(cè)器。
通常稱之為DAS(數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng))的數(shù)據(jù)獲取設(shè)備226將檢測(cè)器223輸出的用于每個(gè)信道的信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并放大該電壓信號(hào)以及將它轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。將數(shù)據(jù)(原始數(shù)據(jù))提供給臺(tái)架之外的計(jì)算機(jī)單元203。計(jì)算機(jī)單元203的預(yù)處理部分234使數(shù)據(jù)獲取設(shè)備226輸出的數(shù)據(jù)(原始數(shù)據(jù))經(jīng)過(guò)靈敏度校正的校正處理等等后以輸出一個(gè)投影數(shù)據(jù)。發(fā)送投影數(shù)據(jù)以將其存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)203的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備237中。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)203由系統(tǒng)控制器229、掃描控制器230、重構(gòu)處理部分236、顯示部分238、包括鼠標(biāo)、鍵盤等等的輸入設(shè)備239和腦局部缺血診斷輔助設(shè)備(也稱之為腦局部缺血分析(CT-DE)設(shè)備)240以及預(yù)處理部分234和存儲(chǔ)部分237構(gòu)成。重構(gòu)處理部分236通過(guò)任意的重構(gòu)方法如Feldkamp重構(gòu)方法或基于投影數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)重構(gòu)方法，以重構(gòu)多個(gè)切片或體積的圖像數(shù)據(jù)(在下文中為了說(shuō)明方便起見(jiàn)稱之為體積數(shù)據(jù))，其中投影數(shù)據(jù)例如通過(guò)使用錐形射束X-射線螺旋掃描、體積掃描或者二者兼有而獲取。而且，多切片數(shù)據(jù)為通過(guò)XY坐標(biāo)系所表示圖像的大量片的集合，其中該坐標(biāo)系的Z位置在連續(xù)的切片間隔稍微彼此不同，通常切片方向(Z-軸)的分辨率(切片間隔)長(zhǎng)于X和Y軸的分辨率(像素間距)。體積數(shù)據(jù)為通過(guò)XYZ坐標(biāo)系所表示立方體的三維像素的集合。發(fā)送重構(gòu)的體積數(shù)據(jù)以將其存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備237中。
腦局部缺血診斷輔助設(shè)備240包括腦局部缺血分析控制部分241、圖像顯示方向校正部分242、圖像處理部分243、指標(biāo)計(jì)算部分244以及指南產(chǎn)生部分245。圖像顯示方向校正部分242校正由體積數(shù)據(jù)初始產(chǎn)生的斷層攝影圖像的顯示方向。實(shí)際上，圖像顯示方向校正部分242人工或自動(dòng)地檢測(cè)中心平面，該中心平面將初始產(chǎn)生的斷層攝影圖像分割為左右腦半球，并產(chǎn)生與中心平面相正交的面的斷層攝影圖像，該中心平面通過(guò)多平面重構(gòu)處理(MPR)將體積數(shù)據(jù)分割為左右腦半球。圖像處理部分243處理圖像顯示方向校正部分242所產(chǎn)生的斷層攝影圖像(稱之為原始圖像)，確定溢血存在與否并產(chǎn)生對(duì)比突出顯示圖像和大腦腦溝突出顯示圖像。在系統(tǒng)控制器229或CT-DE控制部分241的控制下，在顯示部分238上顯示原始圖像以及對(duì)比突出顯示圖像和大腦腦溝突出顯示圖像。對(duì)比突出顯示圖像為一種圖像，在該圖像中，根據(jù)CT值將原始圖像的腦組織區(qū)域分類為至少兩種色彩。大腦腦溝突出顯示圖像為一種圖像，在該圖像中，根據(jù)CT值將原始圖像的腦脊椎液體區(qū)域分類為至少兩種色彩。指標(biāo)計(jì)算部分244例如計(jì)算原始圖像的左腦半球區(qū)域和右腦半球區(qū)域的體積之比，左腦半球區(qū)域和右腦半球區(qū)域之間的面積比，以及原始圖像和位于原始圖像中心線中央的左右顛倒圖像之間的相關(guān)系數(shù)，以作為腦局部缺血診斷的有用指標(biāo)，該指標(biāo)表示左腦半球和右腦半球之間的對(duì)稱性。指南產(chǎn)生部分245根據(jù)由操作人員所確定的若干診斷結(jié)果來(lái)確定治療的可應(yīng)用性(血栓溶解方法)。
圖2所示為根據(jù)實(shí)施例的腦局部缺血診斷輔助處理的概略流程。圖3所示為根據(jù)實(shí)施例的腦局部缺血診斷輔助處理的詳細(xì)流程。首先，開(kāi)始掃描(S1)。掃描為螺旋掃描或體積掃描，其中對(duì)象的頭部構(gòu)成了掃描的范圍。當(dāng)每次獲取一定角度的投影數(shù)據(jù)時(shí)與掃描并行地成功重構(gòu)該斷層攝影圖像，該角度對(duì)于重構(gòu)斷層攝影圖像中的一片是必須的(S2)。一種與掃描并行地成功重構(gòu)斷層攝影圖像的技術(shù)為稱之為實(shí)時(shí)CT或CT透視法的眾所周知技術(shù)。在已獲得了包括對(duì)象頭部的預(yù)定范圍的數(shù)據(jù)時(shí)，結(jié)束掃描(S3)。
當(dāng)開(kāi)始掃描時(shí)，分析控制部分241也開(kāi)始了腦局部缺血分析(CT-DE)的功能。受分析控制部分241所控制的圖像處理部分243將實(shí)時(shí)CT重構(gòu)的斷層攝影圖像分類為，例如五種色彩以便于發(fā)現(xiàn)溢血區(qū)域(S5)。實(shí)時(shí)重構(gòu)的斷層攝影圖像為一種與正交于旋轉(zhuǎn)軸(Z軸)的面有關(guān)的圖像。
CT值落入等于或大于-2051且小于0(主要為空氣和水)范圍的區(qū)域由黑色顯示。
CT值落入等于或大于0且小于32(主要為白色塞母林氏神經(jīng)節(jié))范圍的區(qū)域由藍(lán)色顯示。
CT值落入等于或大于32且小于40(主要為灰白塞母林氏神經(jīng)節(jié))范圍的區(qū)域由藍(lán)色顯示。
CT值落入等于或大于40且小于200(主要為溢血部位)范圍的區(qū)域由綠色顯示。
CT值落入等于或大于200且小于4048(主要為骨質(zhì))范圍的區(qū)域由白色顯示。
綠色顯示區(qū)域?yàn)橐缪赡苄愿叩牟课?。觀察者能夠提前從根據(jù)CT值分類的各種色彩并實(shí)時(shí)顯示的斷層攝影圖像中獲取腦局部缺血診斷的概略信息。
在結(jié)束掃描之后，在分析控制部分241的控制下開(kāi)始腦局部缺血診斷輔助處理。首先，通過(guò)圖像顯示方向校正部分242校正圖像顯示方向(S6)。如上所述，實(shí)時(shí)重構(gòu)的斷層攝影圖像為一種與正交于旋轉(zhuǎn)軸(Z-軸)的面有關(guān)的圖像。圖像顯示方向校正部分242校正實(shí)時(shí)重構(gòu)的斷層攝影圖像(在下文中，稱之為實(shí)時(shí)斷層攝影圖像)的顯示方向。實(shí)際上，圖像顯示方向校正部分242人工或自動(dòng)地檢測(cè)中心面并產(chǎn)生正交于該中心面的面斷層攝影圖像，該中心面根據(jù)實(shí)時(shí)斷層攝影圖像分割左右腦半球，以及該正交面通過(guò)多平面重構(gòu)處理(MPR)從體積數(shù)據(jù)分割左右腦半球。
通過(guò)至少兩段具有不同Z-軸位置的左右腦中心線能夠規(guī)定左右腦半球的中心面。左右腦中心線為一條用于將切面(XY面)中大腦分割為左右腦半球的線。下文將描述一種計(jì)算左右腦中心線的方法。如圖4所示，根據(jù)n片切面的斷層攝影圖像計(jì)算n段左右腦中心線CL1、CL2...CLn。如圖5所示，搜索與n條左右腦中心線CL1、CL2...CLn的距離(位移)總和最小的面A。規(guī)定面A為左右腦中心面。這里，為了方便以下的圖像發(fā)生處理，移動(dòng)并旋轉(zhuǎn)(坐標(biāo)變換)體積數(shù)據(jù)以利用圖6所示的YZ面來(lái)重合左右腦之間的中心面A。通過(guò)根據(jù)經(jīng)坐標(biāo)變化的體積數(shù)據(jù)而切掉X面的圖像，能夠產(chǎn)生切面的斷層攝影圖像，其中在該切面中左右腦半球幾乎接近于對(duì)稱。由于腦局部缺血大腦可局部擴(kuò)張或收縮。所以，在診斷腦局部缺血時(shí)，左右腦對(duì)稱是重要的。當(dāng)切面傾斜于左側(cè)或右側(cè)時(shí)，將惡化根據(jù)該對(duì)稱性而進(jìn)行診斷的可靠性。通過(guò)切割正交面為左右腦中心面產(chǎn)生斷層攝影圖像，以提高根據(jù)對(duì)稱性而進(jìn)行診斷的可靠性。腦的左右半球基本上相互對(duì)稱，當(dāng)構(gòu)成對(duì)稱中心的面A與切面(XY面)相正交時(shí)，該圖像中所示的腦也變?yōu)樽笥曳较驅(qū)ΨQ，因此，通過(guò)觀察者比較左右半球，能夠發(fā)現(xiàn)低吸收區(qū)域并且確定腦的擴(kuò)張、腦室的收縮等等。進(jìn)一步，當(dāng)構(gòu)成圖像對(duì)稱中心的線存在于Y-軸時(shí)，可以容易地比較左右腦半球。而且，通過(guò)再生各個(gè)圖像以便面A重合YZ平面，從而能夠非常有效地閱讀該圖像。
進(jìn)一步，盡管在上述描述中可自動(dòng)計(jì)算左右腦中心面，但是也能夠人工設(shè)置該面。在這種情況下，如圖7所示，產(chǎn)生斷層攝影圖像的至少兩個(gè)切片，并且操作員根據(jù)斷層攝影圖像的兩個(gè)切片中的每一個(gè)在假設(shè)的中心面上指定至少三點(diǎn)。根據(jù)該指定的三點(diǎn)能夠計(jì)算左右腦中心面。而且，根據(jù)體積數(shù)據(jù)產(chǎn)生腦的三維圖像并與半透明的YZ-面一起顯示。通過(guò)操作員的人工操作可自由地移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)三維圖像，該操作員可以假設(shè)左右腦中心面與YZ面重合。
接下來(lái)，將解釋一種用于計(jì)算左右腦半球中心線的方法。左右腦半球中心線的計(jì)算為一種搜索圖像左右兩部分之間對(duì)稱變?yōu)樽畲蟮木€的算法。實(shí)際上，計(jì)算對(duì)稱的大或小作為左右顛倒圖像之間的互相關(guān)，該圖像由通過(guò)將位于假設(shè)的左右腦中心線中心的斷層攝影圖像向后折疊和顛倒之前的斷層攝影圖像而構(gòu)成。
例如，在圖8中，假設(shè)圖像F在X方向的寬度為Nx個(gè)像素，在Y方向的寬度為Ny個(gè)像素。在CT圖像的例子中，典型地，Nx為512，與Ny相同。
i＝{0，1，...，Nx-1}j＝{0，1，..，Ny-1}這里，xi和yj如下定義。
xi＝[i-(Nx-1)/2]dxyj＝[j-(Ny-1)/2]dy順便提及，dx和dy分別為x方向和y方向中像素之間的寬度。
這里，初始設(shè)置圖像中心線為左右腦中心線，并通過(guò)使位于腦左右中心線中心的圖像F經(jīng)過(guò)左右顛倒而形成圖像G。而且，可計(jì)算與圖像F上的點(diǎn)f(xi，yj)相對(duì)應(yīng)的圖像上的點(diǎn)g(xi，yj)。如圖9所示，根據(jù)周圍的點(diǎn)通過(guò)線性內(nèi)插來(lái)計(jì)算g(xi，yj)。進(jìn)一步，計(jì)算f(xi，yj)和g(xi，yj)之間的相關(guān)系數(shù)R(f，g)。
R(f,g)=Sfg/(Sf*Sg)]]>Mf＝∑f(xi，yi)/(Nx*Ny)Sf＝∑[{f(xi，yi)-Mf}2]Mg＝∑g(xi，yi)/(Nx*Ny)Sg＝∑[{g(xi，yi)-Mg}2]Sfg＝∑[{f(xi，yi)-Mf}*{g(xi，yi)-Mg}]通過(guò)一種迭代方法計(jì)算最大化相關(guān)系數(shù)R(f，g)值的左右腦中心線的方程。
在圖像處理部分243，為正交于左右腦中心面的XY面的斷層攝影圖像(原始斷層攝影圖像)所執(zhí)行的處理類似于步驟S5，以便確定溢血存在與否(S7)，該斷層攝影圖像通過(guò)圖像顯示方向校正部分242產(chǎn)生。即，從原始斷層攝影圖像采樣范圍等于或高于40并小于200的CT值，并確定是否該區(qū)域的大小大于預(yù)定的大小。具體而言，在該范圍的像素?cái)?shù)量位置中，CT值范圍等于或大于40并小于200的像素?cái)?shù)量與CT值范圍等于或大于0并小于40的像素?cái)?shù)量之比，或CT值范圍等于或大于40并小于200的像素?cái)?shù)量與CT值等于或大于200的像素?cái)?shù)量之比，都可以分別與其相對(duì)應(yīng)的閾值進(jìn)行比較。
當(dāng)該范圍中的像素?cái)?shù)量等于或大于閾值時(shí)，確定該區(qū)域?yàn)橐缪赡苄愿叩膮^(qū)域，當(dāng)該區(qū)域中的像素?cái)?shù)量小于閾值時(shí)，則確定該區(qū)域的溢血可能性低以及其噪聲可能性高。當(dāng)確定溢血的可能性高時(shí)，將該線疊加到原始斷層攝影圖像上以通過(guò)特定色彩顯示它的輪廓線(S8)并且能夠完成局部缺血診斷的輔助處理。
當(dāng)不存在CT值等于或大于40并小于200的范圍中的區(qū)域，或即使當(dāng)存在該區(qū)域時(shí)，在該區(qū)域的大小小于預(yù)定大小的情況下，確定溢血的可能性為低，并繼續(xù)局部缺血診斷輔助處理。
圖像處理部分243通過(guò)處理原始圖像以產(chǎn)生一個(gè)對(duì)比突出顯示圖像和腦溝突出顯示圖像，指標(biāo)計(jì)算部分244根據(jù)原始圖像計(jì)算腦局部缺血診斷中有效的指標(biāo)(index)(S9，S10)以如圖10所示予以顯示(S11)。
對(duì)比突出顯示圖像為一種根據(jù)CT值至少通過(guò)兩種色彩將原始圖像的腦組織區(qū)域進(jìn)行分類的圖像。腦溝突出顯示圖像為一種突出顯示原始圖像的腦脊髓液體區(qū)域的圖像。指標(biāo)計(jì)算部分244計(jì)算左腦半球區(qū)域和右腦半球區(qū)域之間的體積比，原始圖像的左腦半球區(qū)域和右腦半球區(qū)域的面積比，以及原始圖像和位于原始圖像中心線中央的左右顛倒圖像之間的相關(guān)系數(shù)，以作為腦局部缺血診斷的有用指標(biāo)，該指標(biāo)表示左右腦半球之間的對(duì)稱性。
對(duì)比突出顯示圖像為一種色彩編碼的圖像，以便容易地觀察到CT斷層攝影圖像中的X-射線低輻射區(qū)域。例如，作為一種便于確定局部缺血的色標(biāo)，通過(guò)如下對(duì)象色彩范圍的三種色彩以將腦組織的CT值范圍進(jìn)行分類(20-40)。
高(34-40)...紅色普通(27-33)..粉紅色低(20-27)..藍(lán)色盡管在正常頭部圖像的情況下，CT值在左右方向的分布基本上對(duì)稱，但在局部缺血的區(qū)域，與相對(duì)一側(cè)比較，對(duì)應(yīng)于低CT值(藍(lán)色)的色彩分布范圍較寬。通過(guò)觀察分布范圍，能夠確定局部缺血的區(qū)域。而且，CT值根據(jù)形成斷層攝影圖像的條件而改變。所以，可自動(dòng)調(diào)節(jié)腦組織的CT值范圍和色彩劃分。眾所周知，提供的CT值高度依賴于重構(gòu)功能和管電壓。因此，腦組織CT值范圍和色彩劃分的若干組合對(duì)應(yīng)于重構(gòu)功能和管電壓的若干組合，當(dāng)從圖像伴有的信息中閱讀管電壓和重構(gòu)功能時(shí)，根據(jù)這些組合應(yīng)用腦組織的CT值范圍和色彩劃分。
可采用一種根據(jù)CT值直方圖自動(dòng)確定腦組織的CT值范圍和色彩劃分的方法。當(dāng)只通過(guò)其值位于CT值范圍內(nèi)，例如5到60的像素構(gòu)成一個(gè)處理范圍時(shí)，形成一個(gè)只表示腦組織像素的各自CT值像素?cái)?shù)量的直方圖，該范圍對(duì)于腦組織的CT值范圍中允許的變化程度而言較寬。而且，計(jì)算X的一個(gè)值，其中一定CT值或較大值的像素?cái)?shù)量對(duì)應(yīng)于全部像素總量的40％，并使該值構(gòu)成局部缺血高可能性區(qū)域的上限閾值。盡管嚴(yán)格上說(shuō)閾值所檢測(cè)的并不是腦皮層，但是對(duì)于一個(gè)對(duì)象而言，該閾值足以發(fā)現(xiàn)低吸收區(qū)域(低CT值的區(qū)域)。這里，直方圖的橫坐標(biāo)規(guī)定為CT值以及縱坐標(biāo)規(guī)定為相對(duì)于全部像素總量的比率[％]，當(dāng)左右直方圖通過(guò)圖形疊加顯示時(shí)，就可以方便地比較左右直方圖之間的區(qū)別。
腦溝突出顯示圖像為一種將腦溝區(qū)域色彩編碼的圖像，以用于觀察CT斷層攝影圖像中的腦溝。正如便于確定腦溝的色標(biāo)，色彩對(duì)象范圍由腦溝中存在的腦脊髓液體的CT值范圍(-200到20)構(gòu)成，并且該范圍由通過(guò)如下兩種色彩分類的色標(biāo)構(gòu)成。
高(10到20)...橙色低(-200到9)...黃色在正常頭部的CT斷層攝影圖像的情況下，腦溝被示例為基本上左右對(duì)稱。但是，在局部缺血區(qū)域的附近，由于腦中存在腫瘤而使腦溝變窄，以及腦溝比相對(duì)一側(cè)較少示出。通過(guò)觀察所示例的圖像，能夠確定局部缺血區(qū)域。
而且，代替將腦溝染色，通過(guò)繪制腦的輪廓線來(lái)突出顯示腦溝的存在。盡管在正常情況下，由于腦溝的存在，在局部缺血區(qū)域的附近，輪廓線變?yōu)閺澢木€，由于未示例該腦溝，因此輪廓線變?yōu)闆](méi)有彎曲的平滑線。這里，通過(guò)將輪廓線分割為左右方向的兩部分并將每個(gè)部分分割為前部、中部和后部三部分以構(gòu)成整個(gè)的六部分并通過(guò)比較長(zhǎng)度而形成六條線，以及通過(guò)數(shù)字值能夠表示腦溝的存在或不存在。進(jìn)一步，找到一條較短的線對(duì)其進(jìn)行染色以突出顯示腦溝消失的部位。借此，操作員能夠確定局部缺血區(qū)域。
作為局部缺血診斷中有效的指標(biāo)，左右腦半球之間的對(duì)稱性、各自六個(gè)區(qū)域(ROI)的平均CT值、以及六個(gè)ROI的各自CT值的像素?cái)?shù)量分布，可由指標(biāo)計(jì)算機(jī)部分244予以計(jì)算，其中六個(gè)區(qū)域通過(guò)分割位于主軸中心圓周方向的腦表面附近的區(qū)域而構(gòu)成。為了限制腦表面附近的區(qū)域，首先，采樣腦的輪廓。當(dāng)規(guī)定該輪廓為閉合的曲線C，和規(guī)定通過(guò)收縮C大約70％所構(gòu)成的閉合曲線為D時(shí)，則產(chǎn)生C和D所圍繞的圓環(huán)形狀中的區(qū)域。該區(qū)域劃分為六個(gè)區(qū)域(ROI)，通過(guò)將該區(qū)域分割為左右方向兩部分并分割每個(gè)部分為前部、中部以及后部三部分構(gòu)成了全部的六個(gè)部分。進(jìn)一步，計(jì)算六個(gè)ROI各自的平均CT值。指標(biāo)計(jì)算部分244還計(jì)算右側(cè)前部的ROI平均CT值和左側(cè)前部的ROI平均CT值之差，當(dāng)該差大于預(yù)定的閾值時(shí)，指標(biāo)計(jì)算部分244通過(guò)較小平均CT值的右側(cè)前部ROI或左側(cè)前部ROI構(gòu)成了一個(gè)局部缺血高可能性的區(qū)域，并在原始圖像、對(duì)比突出顯示圖像和腦溝突出顯示圖像的全部或其中任何一個(gè)上疊加該輪廓。另外，有關(guān)圓環(huán)形狀中區(qū)域的各個(gè)中間區(qū)域和后部區(qū)域，類似地，在左右側(cè)之間比較平均CT值，并且當(dāng)它們的差值大于閾值時(shí)，通過(guò)較小平均CT值的區(qū)域構(gòu)成局部缺血可能性高的區(qū)域，并且在原始圖像、對(duì)比突出顯示圖像和腦溝突出顯示圖像的全部或其中任何一個(gè)上疊加該輪廓。進(jìn)一步，數(shù)字化顯示六個(gè)區(qū)域各自的平均CT值。
這里，通過(guò)使用區(qū)域中的像素?cái)?shù)量O、CT值的分散SD和平均CT值M進(jìn)行統(tǒng)計(jì)確定。當(dāng)統(tǒng)計(jì)構(gòu)成一個(gè)差值時(shí)，將形成區(qū)域邊緣的輪廓部分染色以突出顯示出現(xiàn)局部缺血的區(qū)域。籍此，操作員能夠確定局部缺血區(qū)域。
右腦半球區(qū)域和左腦半球區(qū)域之間的對(duì)稱性為搜索左右腦中心線時(shí)使用的參數(shù)。對(duì)稱性的值超出閾值以及明顯偏離了正常值的事實(shí)表明，左右腦半球其中任何之一擴(kuò)張或者收縮。而且，當(dāng)對(duì)稱性的值等于或小于該閾值時(shí)，通過(guò)一種不同于正常狀態(tài)的色彩數(shù)字顯示對(duì)稱性以突出顯示存在擴(kuò)張或收縮。
而且，盡管在上述描述中，以二維區(qū)域計(jì)算左右腦半球之間的對(duì)稱性，通過(guò)比較左右腦組織的體積(三維區(qū)域)可構(gòu)成該對(duì)稱性。與二維區(qū)域的情況相類似，以左右中心面為中心轉(zhuǎn)換左右三維區(qū)域，并計(jì)算轉(zhuǎn)換之前的體積和轉(zhuǎn)換之后的體積之間的相關(guān)系數(shù)。而且，也可采用左右腦半球區(qū)域之差或其體積(或面積)之比作為對(duì)稱。當(dāng)體積或面積之差或其比率超出了預(yù)定的閾值時(shí)，通過(guò)一種色彩顯示體積或面積以及差或比率來(lái)突出顯示擴(kuò)張或收縮的存在，該色彩不同于當(dāng)該差或比率等于或小于閾值時(shí)的色彩。
進(jìn)一步，如下確定在圖10顯示屏幕上所顯示圖像的初始切片位置?？刂撇糠?41檢測(cè)一個(gè)切片，在該切片中，基核在臨床上具有高值，該值通過(guò)以下任何一個(gè)或其任何組合來(lái)示例。
位于切片上方2cm的一個(gè)切片，在該切片看不到耳朵的上側(cè)。
在一個(gè)切片上將腦室分為四部分并且每一部分具有特定大小或較大一些。
可在該切片上看到具有某種程度大小的Silvius裂縫。
接下來(lái)，將解釋由指南產(chǎn)生部分245所產(chǎn)生的診斷指南顯示。規(guī)定為“診斷/治療導(dǎo)向”的按鈕例如在圖10的屏幕上顯示。通過(guò)點(diǎn)擊按鈕，由圖11和12顯示腦局部缺血診斷。該導(dǎo)向準(zhǔn)備了用于帶有說(shuō)明的腦局部缺血診斷的若干用戶校驗(yàn)項(xiàng)。這些校驗(yàn)項(xiàng)例如為，在透鏡狀核(lens nuclei)中存在低吸收區(qū)域嗎？(評(píng)論；盡管在未來(lái)可構(gòu)成局部缺血，但是能夠?qū)崿F(xiàn)血栓溶解治療)。
在腦室區(qū)域中存在低吸收區(qū)域嗎？(評(píng)論；存在局部缺血區(qū)域。不能夠?qū)崿F(xiàn)血栓溶解治療)。
有腦溝消失了嗎？(評(píng)論；存在局部缺血區(qū)域。不能夠?qū)崿F(xiàn)血栓溶解治療)。
腦的形狀扭曲了嗎？(評(píng)論；存在腦的擴(kuò)張或收縮。不能夠?qū)崿F(xiàn)血栓溶解治療)。
已經(jīng)病了多少小時(shí)？(評(píng)論；如果已經(jīng)經(jīng)歷了6個(gè)小時(shí)或更長(zhǎng)，由于繼續(xù)則出現(xiàn)溢血的可能性很高。)指南產(chǎn)生部分245存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于校驗(yàn)項(xiàng)答案組合的局部缺血變化的存在或不存在(局部缺血診斷結(jié)果)以及應(yīng)用治療(例如，血栓溶解)(治療警告項(xiàng)目)。顯示對(duì)應(yīng)于校驗(yàn)項(xiàng)答案組合的局部缺血變化的存在或不存在以及應(yīng)用治療。
如上所述，根據(jù)實(shí)施例，從CT圖像中可提供有利于腦局部缺血診斷的信息。所以，也能夠提高腦局部缺血診斷的精確度并確定有效的治療策略。
(第二實(shí)施例)以下將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的用于急性腦梗塞的輔助診斷和治療設(shè)備。該用于診斷和治療急性腦梗塞的輔助設(shè)備處理通過(guò)X-射線計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)(CT掃描儀)所獲得的CT圖像(CT值的空間分布)。在以下所述中，假定用于診斷和治療急性腦梗塞的輔助設(shè)備包含在X-射線CT掃描儀中。該用于診斷和治療急性腦梗塞的輔助設(shè)備還能夠與X射線CT掃描儀單獨(dú)地構(gòu)造為獨(dú)立的設(shè)備。
如圖13所示，根據(jù)本發(fā)明方面的X-射線CT掃描儀包括一個(gè)臺(tái)架1，該臺(tái)架被構(gòu)造用于收集有關(guān)被檢查患者的投影數(shù)據(jù)。該臺(tái)架1包括一個(gè)X-射線管10和X-射線檢測(cè)器23，X-射線管10和X-射線檢測(cè)器23安裝于環(huán)形的旋轉(zhuǎn)機(jī)架12上，該旋轉(zhuǎn)機(jī)架通過(guò)臺(tái)架驅(qū)動(dòng)設(shè)備25來(lái)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)機(jī)架12在中心部分具有一個(gè)開(kāi)口，放置在病床2上平面2a的患者P被插入到開(kāi)口中。并規(guī)定旋轉(zhuǎn)機(jī)架12的旋轉(zhuǎn)中心軸為Z-軸(切片方向軸)。通過(guò)相互垂直的軸或垂直于Z-軸的X和Y軸規(guī)定與Z軸垂直的平面。
高壓發(fā)生器21在X-射線管10的陰極和陽(yáng)極之間施加管電壓。從高壓發(fā)生器21給X-射線管10的燈絲施加燈絲電流。通過(guò)施加管電壓和提供燈絲電流產(chǎn)生X-射線。可以采用一維陣列類型的檢測(cè)器和二維陣列類型的檢測(cè)器(也稱之為多切片檢測(cè)器系統(tǒng))作為X-射線檢測(cè)器23。每個(gè)X-射線檢測(cè)元件包括例如測(cè)量的0.5mm×0.5mm的方形敏感表面。例如，在信道的方向排列916個(gè)X射線檢測(cè)器元件。例如在切片方向并置40個(gè)這種陣列的情況下，可獲得二維陣列檢測(cè)器。在只有一個(gè)陣列的情況下，則獲得一維陣列檢測(cè)器。
數(shù)據(jù)收集單元26通常被稱之為數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)(DAS)，它將檢測(cè)器23為每個(gè)信道產(chǎn)生的信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并放大該電壓信號(hào)以及進(jìn)一步將它轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。將數(shù)據(jù)(原始數(shù)據(jù))提供給臺(tái)架之外的計(jì)算機(jī)單元3。計(jì)算機(jī)單元3的預(yù)處理部分34，它對(duì)從數(shù)據(jù)獲取設(shè)備26輸出的原始數(shù)據(jù)執(zhí)行諸如靈敏度校正的校正處理等等，并輸出該投影數(shù)據(jù)。發(fā)送該投影數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)3的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元37中并在存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)3包括上述的預(yù)處理部分34和存儲(chǔ)單元37。另外，該系統(tǒng)包括一個(gè)控制器29、掃描控制器30、重構(gòu)處理部分36、顯示部分38、輸入設(shè)備39、用于輔助診斷腦局部缺血的設(shè)備40(腦局部缺血分析(CT-DE)設(shè)備)、腦梗塞專家系統(tǒng)50、以及CBP研究處理部分120。該輸入設(shè)備39包括鼠標(biāo)、鍵盤等等。
用于輔助診斷腦局部缺血的設(shè)備40處理例如由重構(gòu)處理部分38所重構(gòu)的CT值的空間分布(CT圖像)，并產(chǎn)生對(duì)比增強(qiáng)圖像和腦溝增強(qiáng)圖像，所述圖像作為用于輔助診斷腦局部缺血的有利信息。下文將對(duì)此進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖14A所示，根據(jù)CT值通過(guò)將原始CT圖像的腦組織區(qū)域分類為至少兩種類型，并給這些不同的類型分配不同的色彩，以產(chǎn)生對(duì)比增強(qiáng)圖像。通過(guò)增強(qiáng)該原始圖像上腦脊髓液體區(qū)域產(chǎn)生一個(gè)腦溝增強(qiáng)圖像。局部缺血的區(qū)域作為低CT值區(qū)域出現(xiàn)。能夠從對(duì)比增強(qiáng)和腦溝增強(qiáng)圖像提取該低CT值區(qū)域作為可疑的局部缺血區(qū)域。
下文將詳細(xì)描述CBP研究處理部分120，想象通過(guò)動(dòng)態(tài)CT技術(shù)如何傳送造影劑的方式以籍此產(chǎn)生連續(xù)的圖像，計(jì)算用于每個(gè)像素的CBP、CBV、MTT以及Err以將其作為指標(biāo)，這些指標(biāo)定性表示通過(guò)腦組織毛細(xì)血管中的血流的動(dòng)態(tài)狀態(tài)，并產(chǎn)生這些指標(biāo)的空間分布圖(腦血流圖像)。在圖14B中示出了CBP圖的一個(gè)實(shí)例。CBP指示在每單位體積和每單位時(shí)間中腦組織毛細(xì)血管中的血液流速[毫升/100毫升/分鐘]。CBV指示每個(gè)單位體積的腦組織內(nèi)的血量[毫升/100毫升]。MTT指示血液穿過(guò)毛細(xì)血管的平均運(yùn)輸時(shí)間[秒]。Err指示當(dāng)近似傳遞函數(shù)時(shí)，殘留誤差的總和或殘留誤差平方和的平方根。能夠從指標(biāo)圖中提取低血流區(qū)域作為可疑的局部缺血腦血管疾病，這些指標(biāo)定性地表示通過(guò)腦組織的毛細(xì)血管中的血流的動(dòng)態(tài)狀態(tài)。
在本方面，通過(guò)以下的這種方式提供了兩種不同類型的圖像。即，通過(guò)CT值的空間分布(CT圖像)經(jīng)受閾值值處理或分組處理而獲得低CT值區(qū)域的對(duì)比增強(qiáng)圖像，該分布通過(guò)非對(duì)比增強(qiáng)CT掃描所攝。提供CBP圖(腦血流圖)等等，該圖定性地表示了通過(guò)腦組織毛細(xì)血管內(nèi)的血流的動(dòng)態(tài)狀態(tài)，該血流通過(guò)處理動(dòng)態(tài)CT掃描所攝的連續(xù)圖像而獲得。本方面的最大特征就是，表示從對(duì)比增強(qiáng)圖像所識(shí)別的低CT值區(qū)域(局部缺血區(qū)域)(第一ROI)輪廓的幀掃描線，以及表示從腦血流圖像所識(shí)別的低血流區(qū)域(第二ROI)輪廓的幀掃描線，它們疊加到CT圖像上并且并排地顯示。即，如非增強(qiáng)CT圖像的簡(jiǎn)單CT值所示的局部缺血區(qū)域與如定性值所示的局部缺血區(qū)域不重合，其中該定性值表示通過(guò)腦組織毛細(xì)血管中的血流的動(dòng)態(tài)狀態(tài)。通常，后者的區(qū)域較正如簡(jiǎn)單CT值所示的前者局部缺血區(qū)域而言，對(duì)局部缺血的腦血管疾病更超級(jí)敏感。通常，能夠從簡(jiǎn)單CT值判斷出前者的局部缺血區(qū)域是不可恢復(fù)的。而且，局部缺血治療包含了大腦內(nèi)溢血的危險(xiǎn)。盡管存在這種危險(xiǎn)，但是為了決定治療局部缺血，有必要預(yù)期恢復(fù)的某種程度(治療效果)?？梢哉J(rèn)為低CT值和低血流區(qū)域之間的不同區(qū)域?yàn)橐环N通過(guò)治療可恢復(fù)的區(qū)域。在決定是否執(zhí)行治療時(shí)，這將是必須的有用信息。
圖15示例了根據(jù)本方面的操作序列流程。該操作序列在腦梗塞專家系統(tǒng)50的控制下進(jìn)行操作。在本方面中，用于收集數(shù)據(jù)的CT掃描包括兩種模式，即簡(jiǎn)單CT掃描S1和對(duì)比動(dòng)態(tài)CT掃描S5。典型地，對(duì)有關(guān)患者頭部的中心軸切片執(zhí)行簡(jiǎn)單CT掃描。在結(jié)束簡(jiǎn)單CT掃描之后的任意時(shí)間，將造影劑注入到患者體內(nèi)，并開(kāi)始對(duì)相同的特定切片進(jìn)行動(dòng)態(tài)CT掃描。該切片設(shè)置在包括bansal神經(jīng)中樞的區(qū)域中。
簡(jiǎn)單CT掃描指收集特定切片的一組或多組大約360度或180度+扇形角的投影數(shù)據(jù)而不使用造影劑的掃描操作。另一方面，在動(dòng)態(tài)CT掃描中，注入造影劑以研究造影劑隨時(shí)間如何變化。在注入后的適當(dāng)時(shí)間，開(kāi)始獲取有關(guān)特定切片的多組大約360度或180度+扇形角的投影數(shù)據(jù)。例如當(dāng)造影劑幾乎完全流出特定切片時(shí)，在結(jié)束周期中連續(xù)重復(fù)這種操作。
根據(jù)在簡(jiǎn)單CT掃描S1所收集的投影數(shù)據(jù)，通過(guò)重構(gòu)處理部分36重構(gòu)特定切片的CT值空間分布(CT圖像)(步驟S2)。用于輔助診斷腦局部缺血的設(shè)備40處理CT圖像并產(chǎn)生對(duì)比增強(qiáng)圖像和腦溝增強(qiáng)圖像(步驟S3)。在每個(gè)對(duì)比增強(qiáng)圖像中，根據(jù)CT值將原始圖像的腦組織區(qū)域分類為至少兩種類型，并為這些類型指定不同的色彩。這強(qiáng)調(diào)了對(duì)應(yīng)于局部缺血區(qū)域的低CT區(qū)域。腦溝增強(qiáng)圖像為一種增強(qiáng)原始圖像的腦脊髓液體區(qū)域的圖像。這強(qiáng)調(diào)了由于局部缺血已經(jīng)消失的腦溝區(qū)域。
在顯示部分38上選擇性地顯示對(duì)比增強(qiáng)圖像以及腦溝增強(qiáng)圖像。當(dāng)由操作員操作輸入設(shè)備39時(shí)，在對(duì)比增強(qiáng)或腦溝增強(qiáng)圖像上指定指示低CT值區(qū)域(不可恢復(fù)區(qū)域)的輪廓(第一ROI)的幀掃描線(S4)。在圖16A中示出了第一ROI的一個(gè)實(shí)例。指定第一ROI的方法并不限制于人工輸入。而是，該ROI可以根據(jù)CT圖像通過(guò)閾值值處理或分組處理來(lái)指定。規(guī)定第一ROI的數(shù)據(jù)以及對(duì)比增強(qiáng)、腦溝增強(qiáng)以及原始的CT圖像一起存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分37中。
根據(jù)對(duì)比動(dòng)態(tài)CT掃描所收集的投影數(shù)據(jù)(S5)，正如當(dāng)執(zhí)行簡(jiǎn)單CT掃描時(shí)所使用的、但在不同時(shí)間所攝的有關(guān)相同特定切片的CT圖像序列，通過(guò)重構(gòu)處理部分36(步驟S6)重構(gòu)。CBP研究處理部分120處理CT圖像，發(fā)現(xiàn)指標(biāo)CBP、CBV、MTT以及Err，這些指標(biāo)定性地為每個(gè)像素表示腦組織內(nèi)局部血流的動(dòng)態(tài)狀態(tài)，即，通過(guò)局部血管內(nèi)毛細(xì)血管的血流的動(dòng)態(tài)狀態(tài)，并產(chǎn)生這些指標(biāo)的圖(腦血流圖)(S7)。在顯示部分38上選擇性地顯示CBP的圖和CBV、MTT或Err的圖。當(dāng)操作員操作輸入設(shè)備39時(shí)，在CBP圖上指定指示低血流區(qū)域(第二ROI)輪廓的幀掃描線(S8)。在圖16B中顯示了第二ROI的一個(gè)實(shí)例。指定第二ROI的方法并不限制于人工輸入。可根據(jù)任何圖通過(guò)閾值值處理來(lái)指定ROI。規(guī)定第二ROI的數(shù)據(jù)與CBP圖等等一起存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分37中。
然后，在步驟S9，腦梗塞專家系統(tǒng)50將低CT值區(qū)域(第一ROI)和低血流區(qū)域(第二ROI)疊加到在步驟S2中所重構(gòu)的CT圖像上，如圖16C(S9)所示，并在顯示部分38上并排顯示(S10)。腦梗塞專家系統(tǒng)50可以顯示第一ROI內(nèi)的像素?cái)?shù)量(面積)，第二ROI內(nèi)的像素?cái)?shù)量(面積)，以及差別區(qū)域內(nèi)的像素?cái)?shù)量(區(qū)域)以及圖像。差別區(qū)域?yàn)榈诙偷谝籖OI之間的差別。而且，可以發(fā)現(xiàn)并顯示第一ROI內(nèi)的像素?cái)?shù)量(面積)與第二ROI內(nèi)的像素?cái)?shù)量(面積)之比。
通過(guò)使用兩種類型的圖像(即CT值圖像和腦血流圖像)并通過(guò)這種方式比較低CT值和低血流區(qū)域，可以有效并迅速地確定急性腦梗塞的診斷和治療策略。
接下來(lái)，分開(kāi)詳細(xì)地描述腦局部缺血的診斷和腦血流的診斷。作為一個(gè)參考實(shí)例，在圖27中示出了用于根據(jù)本方面診斷急性腦梗塞和確定治療策略的操作的典型過(guò)程。
如圖13所示，用于輔助診斷腦局部缺血的設(shè)備40包括，腦局部缺血分析和控制部分41、圖像顯示方向校正部分42、圖像處理部分43、指標(biāo)計(jì)算部分44、指南產(chǎn)生部分45、圖像顯示方向校正部分42校正通過(guò)圖像處理部分43由體積數(shù)據(jù)初始產(chǎn)生的CT圖像的顯示方向。實(shí)際上，圖像顯示方向校正部分42人工或自動(dòng)地檢測(cè)中心平面，該平面根據(jù)初始產(chǎn)生的CT圖像分割左右腦半球，并產(chǎn)生垂直于中心平面的這些平面的CT圖像，該中心平面根據(jù)體積數(shù)據(jù)通過(guò)截面轉(zhuǎn)換處理(MPR)分割了左右腦半球。
圖像處理部分43處理由圖像顯示方向校正部分42所產(chǎn)生的CT圖像(也稱之為原始圖像)以決定是否存在溢血。另外，圖像處理圖像43產(chǎn)生了對(duì)比增強(qiáng)和腦溝增強(qiáng)圖像。在顯示部分38上根據(jù)系統(tǒng)控制器29或CT-DE控制部分41的控制來(lái)顯示原始圖像以及對(duì)比增強(qiáng)和腦溝增強(qiáng)圖像。在每個(gè)對(duì)比增強(qiáng)圖像中，根據(jù)CT值將原始圖像的腦組織區(qū)域分類為至少兩種類型，并且給這些不同的類型指定不同的色彩。腦溝增強(qiáng)圖像為一種增強(qiáng)原始圖像的腦脊髓液體區(qū)域的圖像。指標(biāo)脊髓部分44計(jì)算診斷腦梗塞的有利指標(biāo)，和指示左右腦半球之間對(duì)稱性的指標(biāo)。這些指標(biāo)的若干實(shí)例為，左右腦半球之間的體積比，原始圖像上的左右腦半球之間的面積比，以及原始圖像和每個(gè)左右顛倒圖像之間的相關(guān)系數(shù)，顛倒圖像位于原始圖像中心線的相對(duì)一側(cè)上。導(dǎo)向產(chǎn)生部分45根據(jù)組合由操作員判斷所產(chǎn)生的診斷結(jié)果，決定是否可建議治療(例如，血栓溶解治療)(血液凝塊溶解治療)。
圖17實(shí)例了根據(jù)本方面的輔助診斷腦局部缺血的處理流程。首先，開(kāi)始掃描(S1)。該掃描為患者頭部的螺旋掃描或體積掃描。不論何時(shí)收集對(duì)應(yīng)于重構(gòu)一個(gè)斷層攝影圖像所必須角度的投影數(shù)據(jù)，都依次與掃描同時(shí)地重構(gòu)斷層攝影圖像(S2)。這種依次與掃描同時(shí)地重構(gòu)斷層攝影圖像的技術(shù)是一種熟知的技術(shù)并且公知為實(shí)時(shí)CT或CT透視。當(dāng)完成從包括患者頭部的預(yù)定范圍收集數(shù)據(jù)時(shí)，則結(jié)束掃描(S3)。
與開(kāi)始掃描同時(shí)進(jìn)行的是，通過(guò)分析和控制部分41激活腦梗塞分析(CT-DE)的功能(S4)。圖像處理部分43在分析和控制部分41的控制下顯示通過(guò)實(shí)時(shí)CT例如以五種色彩重構(gòu)的CT圖像，以便于找到溢血區(qū)域(S5)。基于實(shí)時(shí)重構(gòu)的CT圖像為一種有關(guān)垂直于旋轉(zhuǎn)軸(Z-軸)平面的圖像。
黑色所顯示的為CT值范圍從-2051到0的區(qū)域(理論上說(shuō)，為空氣和水)。藍(lán)色所顯示的為CT值范圍從0到32的區(qū)域(主要為白色物質(zhì))。藍(lán)色所顯示的為CT值范圍從32到40的區(qū)域(主要為灰色物質(zhì))。綠色所顯示的為CT值范圍從40到200的區(qū)域(主要為溢血部位)。白色所顯示的為CT值范圍從200到4048的區(qū)域(主要為骨質(zhì))。
綠色顯示區(qū)域?yàn)橛锌赡芤缪牟课?。觀察者能夠從根據(jù)CT值以不同色彩實(shí)時(shí)顯示的CT圖像，事先獲得腦局部缺血診斷的概略信息。
在結(jié)束掃描之后，在分析和控制部分41的控制下開(kāi)始輔助診斷腦局部缺血的處理。首先，通過(guò)圖像顯示方向校正部分42校正圖像顯示方向(步驟S6)。如上所述，實(shí)時(shí)重構(gòu)的CT圖像為有關(guān)垂直于旋轉(zhuǎn)軸(Z-軸)平面的圖像。圖像顯示方向校正部分42校正實(shí)時(shí)重構(gòu)的CT圖像的顯示方向(下文稱之為實(shí)時(shí)CT圖像)。實(shí)際上，圖像顯示方向校正部分42人工或自動(dòng)地檢測(cè)分割實(shí)時(shí)CT圖像為左右腦半球的中心平面，產(chǎn)生有關(guān)垂直于中心面的平面的CT圖像，該中心面通過(guò)截面轉(zhuǎn)換處理(MPR)將體積數(shù)據(jù)分割為左右腦半球。
通過(guò)左右腦半球之間的至少兩條中心線來(lái)規(guī)定左右腦半球之間的中心平面，該中心線位于不同的Z-軸位置。半球之間的每條中心線為分割切片平面(XY-平面)內(nèi)左右腦半球的一條線。下文將描述一種用于計(jì)算左右腦半球之間中心線的方法。如圖18所示，根據(jù)n個(gè)切面的CT圖像計(jì)算左右腦半球之間的n條中心線CL1、CL2、...CLn。如圖19所示，搜索與n條左右腦半球之間中心線CL1、CL2...CLn的距離(位移)總和最小的面A。規(guī)定面A為左右腦半球之間的中心面。有關(guān)與此，為了方便以下的產(chǎn)生圖像處理，移動(dòng)并旋轉(zhuǎn)如圖20所示的(坐標(biāo)變換)體積數(shù)據(jù)以使左右腦半球之間的中心面A與YZ面重合。通過(guò)從經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變化的體積數(shù)據(jù)提取XY-平面上的圖像，能夠產(chǎn)生切面的CT圖像，在該切面上左右腦半球顯示了最大程度的對(duì)稱性。由于腦局部缺血可局部擴(kuò)張或收縮大腦。所以，在診斷腦局部缺血時(shí)，左右腦半球?qū)ΨQ是重要的。當(dāng)切面傾斜于左側(cè)或右側(cè)時(shí)，將惡化根據(jù)該對(duì)稱性而進(jìn)行診斷的可靠性。通過(guò)使用垂直于左右腦半球之間作為切面的中心平面的平面產(chǎn)生CT圖像，從而提高了根據(jù)對(duì)稱性進(jìn)行診斷的可靠性。腦的左右半球基本上為對(duì)稱的。當(dāng)構(gòu)成對(duì)稱中心的面A垂直于切面(XY面)時(shí)，而且該圖像中所示的腦將變?yōu)樽笥曳较驅(qū)ΨQ，因此，通過(guò)觀察者比較左右腦半球，能夠發(fā)現(xiàn)低吸收區(qū)域并且確定腦的擴(kuò)張、腦室的收縮。進(jìn)一步，當(dāng)構(gòu)成圖像對(duì)稱中心的線與Y-軸重合時(shí)，可以容易地比較左右腦半球。而且，通過(guò)再生各個(gè)圖像，從而使面A重合YZ平面。因此這對(duì)于診斷閱讀是非常有效的。
在以上提供的描述中，可自動(dòng)計(jì)算左右腦半球之間的中心面。但是也可以人工地設(shè)置該面。在這種情況下，如圖21所示，產(chǎn)生至少兩個(gè)切片的CT圖像。操作員根據(jù)兩個(gè)切片的CT圖像指定至少三點(diǎn)并且位于中心平面上。根據(jù)該指定的三點(diǎn)能夠計(jì)算腦半球之間的中心面。而且，根據(jù)體積數(shù)據(jù)產(chǎn)生腦的三維圖像并與半透明的YZ-面一起顯示。通過(guò)操作員的人工操作可自由地移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)三維圖像，該操作員假設(shè)的左右腦半球之間的中心面與YZ-面重合。
接下來(lái)，將解釋一種用于計(jì)算左右腦半球之間中心線的方法。計(jì)算半球之間中心線為一種搜索圖像左右兩部分之間對(duì)稱性最高的線的算法。實(shí)際上，發(fā)現(xiàn)對(duì)稱程度作為水平顛倒圖像和仍未顛倒的每個(gè)CT圖像之間的互相關(guān)，該水平顛倒圖像通過(guò)將有關(guān)腦半球之間的假設(shè)中心線的每個(gè)CT圖像向后折疊而獲得。
例如，如圖22中所示，假設(shè)圖像F在X方向的寬度為Nx個(gè)像素，在Y方向的寬度為Ny個(gè)像素。在CT圖像的例子中，典型地，Nx與Ny相同，即512。
i＝{0，1，...，Nx-1}
j＝{0，1，..，Ny-1}現(xiàn)在如下定義xi和yj。
xi＝[i-(Nx-1)/2]dxyj＝[j-(Ny-1)/2]dy這里，dx和dy分別為x方向和y方向中像素之間的寬度。
初始設(shè)置圖像的中心線為左右腦半球之間的中心線，通過(guò)圍繞半球之間的中心線水平地顛倒圖像F，從而形成圖像G。然后，得到與圖像F上的點(diǎn)f(xi，yj)相對(duì)應(yīng)的圖像G上的點(diǎn)g(xi，yj)。如圖21所示，根據(jù)周圍的點(diǎn)通過(guò)線性內(nèi)插來(lái)得到g(xi，yj)。然后，得到f(xi，yj)和g(xi，yj)之間的相關(guān)系數(shù)R(f，g)。
R(f,g)=sfg(Sf*Sg)]]>這里Mf=Σf(xi,yi)Nx*Ny]]>Sf＝∑[{f(xi，yi)-Mf}2]Mg=Σg(xi,yi)Nx*Ny]]>Sg＝∑[{g(xi，yi)-Mg}2]Sfg＝∑[{f(xi，yi)-Mf}*{g(xi，yi)-Mg}]通過(guò)一種迭代方法得到一個(gè)公式，該公式表示左右腦半球之間的中心線，并最大化相關(guān)系數(shù)R(f，g)的值。
圖像處理部分43以類似于步驟S5的方式，處理垂直于左右腦之間中心面的XY-面的CT圖像(原始CT圖像)，以判斷溢血存在與否(S7)，其中該CT圖像通過(guò)圖像顯示方向校正部分42產(chǎn)生。具體而言，從原始CT圖像提取指示溢血的CT值范圍(例如，從40到200)的區(qū)域，并確定是否該區(qū)域的大小大于給定的大小。具體而言，比較該區(qū)域內(nèi)像素的數(shù)量與閾值值。代替比較該區(qū)域內(nèi)的像素?cái)?shù)量與相應(yīng)的閾值值，可以將CT值位于指示溢血的CT值范圍(例如，40到200)的像素?cái)?shù)量，和CT值位于指示腦組織的CT值范圍(例如，0到40)的像素?cái)?shù)量之比與相應(yīng)閾值值進(jìn)行比較?？商鎿Q地，將CT值位于指示溢血的CT值范圍(例如，40到200)的像素?cái)?shù)量，與CT值位于指示骨質(zhì)的CT值范圍(例如，大于200)的像素?cái)?shù)量之比，與相應(yīng)的閾值值進(jìn)行比較。
當(dāng)該區(qū)域中的像素?cái)?shù)量等于或大于閾值值時(shí)，則判斷該區(qū)域?yàn)橐缪赡苄愿叩膮^(qū)域，當(dāng)該區(qū)域中的像素?cái)?shù)量小于閾值值時(shí)，則判斷該區(qū)域的溢血可疑性較低以及它可能由噪聲產(chǎn)生。當(dāng)確定結(jié)果為溢血的可能性高時(shí)，以特定色彩顯示該區(qū)域的輪廓線，并將其疊加到原始CT圖像上(S8)。從而，能夠完成局部缺血的輔助診斷。
當(dāng)不存在位于指示溢血的CT值范圍(從40到200)中的任何區(qū)域的CT值時(shí)，或者當(dāng)它存在時(shí)，但該區(qū)域的大小小于給定的大小，這時(shí)確定的結(jié)果為溢血的可能性低。從而繼續(xù)局部缺血的輔助診斷。
圖像處理部分43處理原始圖像并產(chǎn)生對(duì)比增強(qiáng)和腦溝增強(qiáng)的圖像。指標(biāo)計(jì)算部分44根據(jù)原始圖像計(jì)算腦局部缺血診斷中有效的指標(biāo)(S9和S10)以如圖24所示顯示它們(S11)。
對(duì)比增強(qiáng)圖像為一種其中根據(jù)CT值將原始圖像的腦組織區(qū)域分類為至少兩種類型并以不同的色彩顯示的圖像。腦溝增強(qiáng)圖像為一種根據(jù)CT值將原始圖像的腦脊髓液體區(qū)域分類為至少兩種類型并以不同顏色顯示的圖像。指標(biāo)計(jì)算部分44計(jì)算例如，左腦半球區(qū)域和右腦半球區(qū)域之間的體積比，原始圖像中左腦半球區(qū)域和右腦半球區(qū)域的面積比，以及原始圖像和位于原始圖像中心線相對(duì)一側(cè)的左右顛倒圖像之間的相關(guān)系數(shù)，以作為腦局部缺血診斷的有用指標(biāo)，該指標(biāo)表示腦半球之間的對(duì)稱性。
對(duì)比增強(qiáng)圖像為一種色彩編碼的圖像，以便容易地觀察到CT圖像中的X-射線低輻射區(qū)域。例如，作為一種便于判斷局部缺血的色標(biāo)，腦組織CT值的整個(gè)范圍(從20到40)分類為三種類型，并如下給不同的類型分配不同的色彩。
較高(34到40)紅色中等(27到33)粉紅色較低(20到26)藍(lán)色在正常頭部圖像的情況下，CT值在左右方向的分布幾乎是對(duì)稱的。在局部缺血的區(qū)域，與相對(duì)一側(cè)比較，在很寬的區(qū)域上分布了指示低CT值的色彩(藍(lán)色)。通過(guò)觀察這種分布范圍，能夠判斷局部缺血的區(qū)域。而且，CT值根據(jù)產(chǎn)生斷層攝影圖像的條件而改變。因此，通過(guò)以下方法可自動(dòng)調(diào)節(jié)腦組織的CT值范圍的分類和色彩編碼。正如本領(lǐng)域所眾所周知的，CT值高度依賴于重構(gòu)功能和管電壓。因此，腦組織CT值范圍和色彩編碼方案的若干組合對(duì)應(yīng)于重構(gòu)功能和管電壓的若干組合。當(dāng)從圖像伴有的信息中閱讀管電壓和重構(gòu)功能時(shí)，根據(jù)該組合可應(yīng)用腦組織的CT值范圍和色彩編碼方案。
可采用一種根據(jù)CT值直方圖自動(dòng)確定腦組織的CT值范圍和色彩編碼方案的方法。在一個(gè)圖像中，假設(shè)只有位于容忍腦組織CT值變化的寬范圍諸如5到60內(nèi)的像素，才位于將要處理的范圍中。作為將要處理的范圍，產(chǎn)生一個(gè)只表示在腦組織像素的各自CT值的像素?cái)?shù)量的直方圖。并且得到了CT值超出特定CT值X的像素的數(shù)量。然后，得到了一個(gè)建立以下關(guān)系的X值，即該像素的數(shù)量為腦組織全部像素總量的40％。將該X值作為有可能成為局部缺血區(qū)域(藍(lán)色區(qū)域)的上限閾值值。嚴(yán)格地說(shuō)，使用該閾值值檢測(cè)到的并不是腦皮層，但是該閾值足以發(fā)現(xiàn)一個(gè)低CT值的低吸收區(qū)域。在直方圖中，直方圖的橫坐標(biāo)表示CT值以及縱坐標(biāo)表示上述的像素?cái)?shù)量相對(duì)于全部像素總量的比率[％]。當(dāng)左右直方圖疊加并圖形化表示時(shí)，可方便地比較左右部位之間的區(qū)別，即容易看到它們之間的區(qū)別。
腦溝增強(qiáng)圖像為一種腦溝區(qū)域被色彩編碼的圖像，以允許觀察CT圖像上的腦溝。為了獲得方便判斷腦溝的色標(biāo)，將腦溝中存在的腦脊髓液體的CT值的整個(gè)范圍(-200到20)分類為至少兩種類型，并通過(guò)如下的不同色彩給這些分類指定不同的色彩以得到一種色標(biāo)。
較高(10到20)橙色較低(-200到9)黃色在正常頭部的CT圖像的情況下，腦溝被描繪為基本上左右對(duì)稱。但是，在局部缺血區(qū)域的附近，由于腦中存在腫瘤，從而使德腦溝變窄。因此，腦溝相對(duì)于另一側(cè)而言較少描繪于其相對(duì)的一側(cè)上。通過(guò)觀察該圖像，能夠判斷局部缺血區(qū)域。
代替色彩編碼腦溝和對(duì)比增強(qiáng)，可以繪制腦的輪廓線來(lái)突出腦溝的存在。在正常情況下，由于腦溝的存在，輪廓線變?yōu)閺澢木€。在局部缺血區(qū)域的附近，由于未描繪出該腦溝，因此輪廓線變?yōu)闆](méi)有彎曲的平滑線。作為一個(gè)實(shí)例，將輪廓線二等分為左右兩個(gè)部分。而且，將每個(gè)部分三等分為前部、中部和后部?？傆?jì)，產(chǎn)生了六條線段。通過(guò)比較其長(zhǎng)度，能夠以數(shù)字值來(lái)表示腦溝的存在或不存在。然后，給較短的一條線段指定一種色彩以突出腦溝已消失的部位。借此，這允許了操作員判斷局部缺血區(qū)域。
指標(biāo)計(jì)算機(jī)部分44計(jì)算用于診斷局部缺血的有效指標(biāo)，即，左右腦半球之間的對(duì)稱程度、六個(gè)區(qū)域(ROI)的平均CT值、以及在六個(gè)ROI的每一個(gè)中用于每個(gè)CT值的像素?cái)?shù)量分布，其中六個(gè)區(qū)域通過(guò)分割主軸圓周的腦表面附近的區(qū)域而構(gòu)成。為了限制腦表面附近的該區(qū)域，首先，提取腦的輪廓。將該輪廓采用為閉合的曲線C。通過(guò)減小曲線C到大約70％而獲得的閉合曲線表示為D。然后形成了由C和D所圍繞的環(huán)形區(qū)域。該區(qū)域被二等分為左右部分并進(jìn)一步三等分為前部、中部以及后部。總計(jì)，產(chǎn)生了六個(gè)區(qū)域(ROI)。計(jì)算這六個(gè)ROI中每一個(gè)的平均CT值。進(jìn)一步，指標(biāo)計(jì)算部分44還計(jì)算右側(cè)前部的ROI平均CT值和左側(cè)前部的ROI平均CT值之間的差。當(dāng)該差大于給定的閾值值時(shí)，則認(rèn)為具有較小平均CT值的右側(cè)前部ROI或左側(cè)前部ROI為一個(gè)有可能成為局部缺血的區(qū)域。并在原始圖像、對(duì)比增強(qiáng)圖像和腦溝增強(qiáng)圖像的全部或其中任何一個(gè)上疊加其輪廓。同理，有關(guān)環(huán)形區(qū)域的每個(gè)中間區(qū)域和后部區(qū)域，在左右部位之間比較平均CT值。當(dāng)它們的差值大于閾值值時(shí)，則認(rèn)為具有較小平均CT值的區(qū)域?yàn)橛锌赡艹蔀榫植咳毖膮^(qū)域。并在原始圖像、對(duì)比增強(qiáng)圖像和腦溝增強(qiáng)圖像的全部或其中任何一個(gè)上疊加其輪廓。另外，顯示六個(gè)區(qū)域中各自的平均CT值的數(shù)字值。
通過(guò)使用區(qū)域中的像素?cái)?shù)量O的分散SD、CT值及其平均CT值M進(jìn)行統(tǒng)計(jì)判斷。當(dāng)存在統(tǒng)計(jì)誤差時(shí)，將形成區(qū)域邊緣的輪廓部分染色以突出局部缺血的區(qū)域。這允許操作員能夠判斷定該局部缺血區(qū)域。
右腦半球區(qū)域和左腦半球區(qū)域之間的對(duì)稱程度為搜索左右腦之間的中心線時(shí)使用的參數(shù)。當(dāng)對(duì)稱程度的值超出閾值值以及明顯偏離了正常值時(shí)，這表明左右腦半球的其中之一已經(jīng)擴(kuò)張或收縮。在這種情況下，或在其小于該閾值值時(shí)，都通過(guò)一種不同于正常狀態(tài)所使用的色彩以數(shù)字值來(lái)顯示對(duì)稱程度。通過(guò)這種方式，突出了存在擴(kuò)張或收縮。
在上述描述中，以CT圖像的二維區(qū)域計(jì)算左右腦半球之間的對(duì)稱程度?？杀容^左右腦組織的體積(三維區(qū)域)。采用與二維方案相同的方式，在腦半球中心面的相對(duì)一側(cè)上轉(zhuǎn)換左右3D區(qū)域。利用仍未轉(zhuǎn)換的體積計(jì)算相關(guān)系數(shù)。另外，也可采用左右腦半球區(qū)域之間的體積或面積之差(或之比)作為對(duì)稱程度。當(dāng)體積或面積之差或其比率超出了給定的閾值值時(shí)，通過(guò)一種不同于當(dāng)該差或比率小于該閾值值時(shí)所用的色彩，顯示體積或面積以及差或比率。通過(guò)這種方式，突出了存在擴(kuò)張或收縮。
如下確定在圖24顯示屏幕上所顯示圖像的初始切片位置?？刂撇糠?1檢測(cè)一個(gè)切片，在該切片中，描繪了基核在臨床上具有高值，并使用以下任何一個(gè)切片或其任何組合來(lái)檢測(cè)該值。
(a)位于高于一個(gè)切片2cm的一個(gè)切片，在該切片看不到耳朵的上側(cè)。
(b)將腦室分為四部分的切片。這些切片的尺寸大于特定的尺寸。
(c)所示具有裂縫Sylvia的切片，并可看到所述裂縫具有一定的大小。
以下將描述由指南產(chǎn)生部分45所產(chǎn)生的診斷指南顯示。例如，在圖24的顯示屏幕上，顯示具有“診斷和治療導(dǎo)向”消息的按鈕。如圖25和26所示，通過(guò)點(diǎn)擊該按鈕，顯示腦局部缺血診斷的指南。在指南中準(zhǔn)備了用于帶有說(shuō)明的腦局部缺血診斷的用戶所校驗(yàn)的若干項(xiàng)目。以下給出了這些項(xiàng)目的一些例子。
“在透鏡狀的核(lenticular nuclei)中存在低吸收區(qū)域嗎？”(說(shuō)明盡管未來(lái)會(huì)產(chǎn)生局部缺血，但仍然可應(yīng)用血栓溶解治療)。
“在腦室區(qū)域中存在低吸收區(qū)域嗎？”(說(shuō)明存在局部缺血區(qū)域。不可以應(yīng)用血栓溶解治療)。
“腦溝消失了嗎？”(說(shuō)明存在局部缺血區(qū)域。不可以應(yīng)用血栓溶解治療)。
“腦的形狀扭曲了嗎？”(說(shuō)明腦擴(kuò)張或收縮。不可以應(yīng)用血栓溶解治療)。
“已經(jīng)病了多少小時(shí)？”(說(shuō)明如果已經(jīng)經(jīng)歷了超過(guò)6個(gè)小時(shí)，則由于繼續(xù)有可能出現(xiàn)溢血。)指南產(chǎn)生部分45以對(duì)應(yīng)于這些校驗(yàn)項(xiàng)答案組合的方式存儲(chǔ)局部缺血的變化的存在或不存在(局部缺血診斷結(jié)果)并且存儲(chǔ)應(yīng)用治療(例如，血栓溶解治療)的建議(治療中的預(yù)先警告)。顯示對(duì)應(yīng)于校驗(yàn)項(xiàng)答案組合的局部缺血變化存在或不存在以及應(yīng)用治療(血栓溶解治療)的建議。
接下來(lái)將描述使用腦血流(CBP研究)進(jìn)行診斷。如圖13所示，CBP研究處理部分120由ROI設(shè)定輔助部分121、時(shí)間密度曲線產(chǎn)生部分122、腦動(dòng)脈時(shí)間密度曲線校正部分123、MTF處理部分124、指標(biāo)計(jì)算部分125、圖生成部分126、以及圖合成部分127。簡(jiǎn)述CBP研究。CB研究為一種計(jì)算有關(guān)通過(guò)腦組織毛細(xì)血管內(nèi)血流的動(dòng)態(tài)狀態(tài)指標(biāo)的過(guò)程。在CBP研究中，諸如CBP、CBV、MTT和Err的指標(biāo)都定性表示組織內(nèi)局部血流的動(dòng)態(tài)狀態(tài)，即得到通過(guò)局部組織毛細(xì)血管內(nèi)的血流的動(dòng)態(tài)狀態(tài)。而且，輸出這些指標(biāo)的圖。
CBP表示在腦組織毛細(xì)血管內(nèi)每單位體積和每單位時(shí)間的血流速率[毫升/100毫升/分鐘]。CBV表示腦組織內(nèi)每個(gè)單位體積的血量[毫升/100毫升]。MTT表示通過(guò)毛細(xì)血管的平均血液傳輸時(shí)間[秒]。Err表示當(dāng)近似傳遞函數(shù)時(shí)，殘留誤差的總和或殘留誤差平方和的均方根。
指標(biāo)CBP、CBV和MTT都定性地表示腦組織毛細(xì)血管內(nèi)的血流的動(dòng)態(tài)狀態(tài)，并期望將上述指標(biāo)與自腦局部缺血發(fā)作以來(lái)所經(jīng)歷時(shí)間的有關(guān)信息一起作為，識(shí)別局部缺血腦血管疾病的患者、估計(jì)有關(guān)是否毛細(xì)血管擴(kuò)張與否、以及估計(jì)血流速度的有用信息。例如，在局部缺血腦組織異常中，供血?jiǎng)用}的血壓通常降低。并觀察到血管內(nèi)的血流速度也降低。結(jié)果，即使CBV為恒定，但MTT也延長(zhǎng)以及CBP降低。另外，在腦梗塞的超急性階段中，毛細(xì)血管擴(kuò)張并且增加血流速度來(lái)補(bǔ)充由于血壓降低而引起的血流速度降低。這抑制了血流速率CBP的下降。這種現(xiàn)象稱為自動(dòng)調(diào)節(jié)。因此，當(dāng)延長(zhǎng)MTT時(shí)，如果CBP降低而CBV增加，那么可獲得表明毛細(xì)血管已經(jīng)被重新開(kāi)啟的可能性的信息。
在CBP研究中，使用不會(huì)滲透腦血管的造影劑諸如碘化造影劑作為一種示蹤物。例如通過(guò)一個(gè)注射器從肘靜脈注入該碘化造影劑。由注射器靜脈注射的碘化造影劑穿過(guò)心臟和肺部流入腦動(dòng)脈中。然后，造影劑從腦動(dòng)脈穿過(guò)腦組織內(nèi)的毛細(xì)血管。再下來(lái)，造影劑流出到腦靜脈中。同時(shí)，如果腦組織正常的話，則碘化造影劑穿過(guò)腦組織的毛細(xì)血管而不會(huì)從毛細(xì)血管中漏出。在圖28中示意性示出了這種狀態(tài)。
通過(guò)動(dòng)態(tài)CT攝影了造影劑穿過(guò)的方式。根據(jù)產(chǎn)生的連續(xù)圖像，可測(cè)量腦動(dòng)脈上像素的時(shí)間密度曲線Ca(t)、腦組織(毛細(xì)血管)上像素的時(shí)間密度曲線Ci(t)、以及腦靜脈上像素的時(shí)間密度曲線Csss(t)。
在該CBP研究中，如圖29所示，將在腦動(dòng)脈的時(shí)間密度曲線Ca(t)和腦組織的時(shí)間密度曲線Ci(t)之間保持的理想關(guān)系用作一個(gè)分析模型。當(dāng)從有關(guān)進(jìn)入腦組織的血管注入該造影劑時(shí)，腦組織單位體積(1個(gè)像素)中時(shí)間密度曲線的上升沿是垂直的并且保持恒定值一段時(shí)間。然后，曲線傾斜下降。這可以通過(guò)矩形函數(shù)(box-MTF(調(diào)制傳遞函數(shù))方法)來(lái)近似。
即，在采用腦動(dòng)脈的時(shí)間密度曲線Ca(t)作為輸入函數(shù)以及腦組織的時(shí)間密度曲線Ci(t)作為輸出函數(shù)的條件下，通過(guò)矩形函數(shù)來(lái)近似輸入函數(shù)和輸出函數(shù)之間的傳遞函數(shù)。該傳遞函數(shù)表示通過(guò)腦毛細(xì)血管的示蹤物的過(guò)程。
時(shí)間密度曲線產(chǎn)生部分122根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備10M中的有關(guān)動(dòng)態(tài)CT圖像的數(shù)據(jù)(有關(guān)時(shí)間連續(xù)圖像的數(shù)據(jù))產(chǎn)生有關(guān)腦動(dòng)脈、腦靜脈、以及腦組織(毛細(xì)血管)的時(shí)間密度曲線。例如，為6個(gè)腦動(dòng)脈ROI集合的每一個(gè)產(chǎn)生有關(guān)腦動(dòng)脈的時(shí)間密度曲線Ca(t)。在超縱向的正弦上產(chǎn)生關(guān)于腦靜脈ROI集合的有關(guān)腦靜脈的時(shí)間密度曲線Csss(t)。而且，為腦組織上所有像素中的每一個(gè)都產(chǎn)生有關(guān)腦組織的時(shí)間密度曲線Ci(t)。
為了消除噪聲效應(yīng)和部分體積效應(yīng)的影響，腦動(dòng)脈時(shí)間密度曲線校正部分123根據(jù)有關(guān)超縱向正弦曲線的時(shí)間密度曲線Csss(t)校正有關(guān)腦動(dòng)脈的時(shí)間密度曲線Ca(t)。下文將描述這種校正方法。MTF處理部分124通過(guò)該box-MTF方法，根據(jù)有關(guān)腦動(dòng)脈的校正的時(shí)間密度曲線Ca(t)和有關(guān)腦組織的時(shí)間密度曲線Ci(t)，為腦組織區(qū)域內(nèi)全部像素的每一個(gè)都計(jì)算傳遞函數(shù)MTF。
指標(biāo)計(jì)算部分125根據(jù)計(jì)算的傳遞函數(shù)MTF，為腦組織區(qū)域內(nèi)全部像素的每一個(gè)都計(jì)算表示穿過(guò)腦組織的血流動(dòng)態(tài)狀態(tài)的指標(biāo)(CBP、CBV、MTT和Err)圖繪制部分126為每個(gè)如圖30所示的腦動(dòng)脈(ACA、MCA、和PCA)產(chǎn)生所計(jì)算指標(biāo)的圖。
如圖27所示，通過(guò)組合使用CT值圖像診斷和使用腦血流圖像診斷，能夠確定一種具有較高精確的診斷及其治療策略，其精確度高于使用這兩種類型圖像的其中之一診斷及其治療策略的精確度。具體而言，根據(jù)CT值圖像能夠?qū)⑽挥诘脱鲄^(qū)域中的低CT值區(qū)域估計(jì)為不可恢復(fù)的區(qū)域。能夠?qū)⑽挥诘脱鲄^(qū)域內(nèi)和不可恢復(fù)區(qū)域外的該區(qū)域認(rèn)為是高度可恢復(fù)的區(qū)域。在判斷有關(guān)治療效果時(shí)，這些區(qū)域的大小將作為重要的因素。在實(shí)施例中，盡可能明顯地產(chǎn)生灰度物質(zhì)、這些新陳代謝活躍的區(qū)域首先形成梗塞。如果它們?cè)诜窃鰪?qiáng)的頭部CT上不正常，則它們發(fā)生了梗塞，但是對(duì)于每個(gè)人而言不容易看出這種梗塞，因此我們要建立一種更容易檢測(cè)梗塞的方式。
(第三實(shí)施例)
參考附圖將描述根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例、用于輔助診斷和治療急性腦梗塞的設(shè)備。根據(jù)該實(shí)施例的設(shè)備使用X-射線CT掃描儀已獲取的三維CT圖像。三維CT圖像為多切片類型或?yàn)槿S像素集合的體積類型。這里，將CT圖像作為多切片類型進(jìn)行描述。
如圖31所示，本實(shí)施例中所使用的X-射線CT掃描儀與第二實(shí)施例中的相應(yīng)掃描儀相似。本實(shí)施例與第二實(shí)施例中的掃描儀在兩個(gè)方面有所不同。首先，圖像處理部分43能夠提取血管的圖像。其次，設(shè)備還包括一個(gè)3D圖像處理部分51。
如圖32和33所示，執(zhí)行簡(jiǎn)單的CT掃描，獲取表示患者頭部的三維區(qū)域的投影數(shù)據(jù)(S1)。在步驟S5中還執(zhí)行對(duì)比動(dòng)態(tài)CT掃描，借此來(lái)獲取表示與上述三維區(qū)域相同的投影數(shù)據(jù)。對(duì)比動(dòng)態(tài)CT掃描典型為使用錐形射束X射線的體積掃描。如上所述，簡(jiǎn)單的CT掃描不使用任何造影劑，而對(duì)比動(dòng)態(tài)CT掃描使用造影劑。
使用通過(guò)簡(jiǎn)單CT掃描(S1)獲取的投影數(shù)據(jù)，重構(gòu)處理部分36為若干的切片重構(gòu)CT圖像數(shù)據(jù)(S2)。為每個(gè)切片處理該CT圖像，從而產(chǎn)生對(duì)比增加圖像和腦溝增強(qiáng)圖像(S3)。顯示部分38選擇性顯示對(duì)比增強(qiáng)圖像和腦溝增強(qiáng)圖像。操作員操作輸入設(shè)備39，顯示對(duì)比增強(qiáng)圖像或腦溝增強(qiáng)圖像的一幀。借此指定了低CT值區(qū)域((第一ROI)(即，不可恢復(fù)區(qū)域))。為一個(gè)切片規(guī)定第一ROI(S4)。
使用在對(duì)比動(dòng)態(tài)CT 掃描中獲取的投影數(shù)據(jù)(S5)，重構(gòu)處理部分36為每一個(gè)切片重構(gòu)CT圖像(S6)。CBP研究處理部分120產(chǎn)生分別用于每個(gè)切片的CBP、CBV、MTT、Err指標(biāo)的圖(S7)。顯示部分38顯示CBP的圖和CBV、MTT或Err的圖。操作員操作輸入設(shè)備39，例如顯示CBP圖上的一個(gè)幀(第二ROI)，從而為一個(gè)切片規(guī)定了低血流區(qū)域(S8)。
接下來(lái)，圖像處理部分43從在步驟S6重構(gòu)的CT圖像中為每個(gè)切片提取血管的圖像。由于已將造影劑應(yīng)用于血管中，因此，部分43以高的精確度來(lái)提取血管的圖像。根據(jù)血管的該圖像為任何的切片產(chǎn)生3D血管造影圖。根據(jù)3D血管造影圖能夠確定具有異常的血管位置。同理，分別產(chǎn)生為切片所指定的第一和第二ROI的兩個(gè)3D圖像(S9)。3D圖像處理部分51在血管造影圖上疊加該第一和第二ROI的3D圖像，以形成一個(gè)組合圖像，并且顯示部分38顯示該組合圖像(S10)。
3D圖像處理部分51執(zhí)行多平面重構(gòu)處理(MPR)，從而根據(jù)若干切片的CT圖像，為操作員所指定的平面產(chǎn)生CT圖像。類似地，3D圖像處理部分51產(chǎn)生為每個(gè)切片所指定的第一和第二ROI的兩個(gè)圖像。3D圖像處理部分51在該CT圖像上疊加第一和第二ROI的圖像，以形成一個(gè)組合圖像。顯示部分38顯示因此形成的組合圖像。
本發(fā)明的第三實(shí)施例能夠提供一個(gè)三維圖像，該圖像幫助觀察者理解具有異常、不可恢復(fù)區(qū)域和低血流區(qū)域的血管的位置關(guān)系。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將很容易想到其他的優(yōu)點(diǎn)和修改。所以，從廣義方面講，本發(fā)明并不限制于這里所示和描述的具體細(xì)節(jié)和代表性的實(shí)施例。因此，可以進(jìn)行各種修改而不會(huì)偏離正如附屬權(quán)利要求及其等同物所規(guī)定的總體發(fā)明構(gòu)思的精神或范圍。
權(quán)利要求
1.一種腦局部缺血診斷輔助設(shè)備，包括用于存儲(chǔ)與對(duì)象的頭部有關(guān)的多個(gè)切片或體積數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)部分；用于根據(jù)該多個(gè)切片或體積數(shù)據(jù)產(chǎn)生大腦的斷層攝影圖像的圖像產(chǎn)生部分；圖像處理部分，用于處理斷層攝影圖像以產(chǎn)生對(duì)比突出顯示圖像和腦溝突出顯示圖像或者其中之一；以及顯示部分，用于將斷層攝影圖像連同對(duì)比突出顯示圖像和腦溝突出顯示圖像一起顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦局部缺血診斷輔助設(shè)備，其中圖像產(chǎn)生部分產(chǎn)生與中心面正交的面的斷層攝影圖像，該中心面從多個(gè)切片或體積數(shù)據(jù)分割左右腦半球。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦局部缺血診斷輔助設(shè)備，其中圖像處理部分檢測(cè)用于從初始由所述多個(gè)切片或體積數(shù)據(jù)產(chǎn)生的多個(gè)斷層攝影圖像分割左右腦半球的多個(gè)中心線以產(chǎn)生中心面，從而最小化相對(duì)于多個(gè)中心線的位移的誤差。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦局部缺血診斷輔助設(shè)備，其中圖像處理部分根據(jù)一個(gè)CT值以至少三種色彩將斷層攝影圖像的腦組織區(qū)域進(jìn)行分類，從而產(chǎn)生對(duì)比突出顯示圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦局部缺血診斷輔助設(shè)備，其中圖像處理部分根據(jù)一個(gè)CT值以至少兩種色彩將斷層攝影圖像的腦脊髓液體區(qū)域進(jìn)行分類，從而產(chǎn)生腦溝突出顯示圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦局部缺血診斷輔助設(shè)備，還包括一個(gè)計(jì)算部分，該部分用于計(jì)算由中心面所分割的左腦半球區(qū)域和右腦半球區(qū)域之間的體積比。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦局部缺血診斷輔助設(shè)備，還包括一個(gè)計(jì)算部分，該部分用于計(jì)算斷層攝影圖像的左腦半球區(qū)域和右腦半球區(qū)域之間的面積比。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦局部缺血診斷輔助設(shè)備，還包括一個(gè)計(jì)算部分，該部分用于計(jì)算斷層攝影圖像和斷層攝影圖像的左右顛倒圖像之間的相關(guān)系數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腦局部缺血診斷輔助設(shè)備，還包括一個(gè)確定部分，該部分基于用戶確定的多個(gè)診斷結(jié)果的組合來(lái)確定治療的可用性。
10.一種X-射線計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備，該X-射線計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備用于根據(jù)掃描對(duì)象所獲取的數(shù)據(jù)重構(gòu)與對(duì)象頭部有關(guān)的多個(gè)切片或體積數(shù)據(jù)，所述X-射線計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備包括用于根據(jù)所述多個(gè)切片或體積數(shù)據(jù)產(chǎn)生大腦的斷層攝影圖像的圖像產(chǎn)生部分；用于處理斷層攝影圖像以產(chǎn)生對(duì)比突出顯示圖像和腦溝突出顯示圖像的圖像處理部分；以及用于將斷層攝影圖像、對(duì)比突出顯示圖像和腦溝突出顯示圖像一起進(jìn)行顯示的顯示部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中圖像產(chǎn)生部分產(chǎn)生與中心面正交的面的斷層攝影圖像，該中心面從多個(gè)切片或體積數(shù)據(jù)分割左右腦半球。
12.一種用于輔助診斷和治療急性腦梗塞的設(shè)備，包括存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)與被檢查患者的頭部截面有關(guān)的CT圖像以及腦血流圖像，該腦血流圖像表示指標(biāo)的空間分布，這些指標(biāo)表示與所述患者的截面有關(guān)的腦血流的動(dòng)態(tài)狀態(tài)，該截面基本上與第一所述的截面相同；圖像處理部分，用于將與從所述CT圖像識(shí)別的局部缺血有關(guān)的第一ROI和與從所述腦血流圖像識(shí)別的低血流有關(guān)的第二ROI疊加到所述CT圖像上；以及顯示部分，用于顯示已疊加有所述第一ROI和所述第二ROI的CT圖像。
13.一種根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于輔助診斷和治療急性腦梗塞的設(shè)備，還包括一個(gè)圖像產(chǎn)生部分，用于產(chǎn)生對(duì)比增強(qiáng)圖像和腦溝增強(qiáng)圖像中至少一種，對(duì)比增強(qiáng)圖像由所述CT圖像通過(guò)突出其CT值位于CT值一定范圍內(nèi)的區(qū)域產(chǎn)生，腦溝增強(qiáng)圖像由所述CT圖像通過(guò)突出腦溝區(qū)域產(chǎn)生。
14.一種根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于輔助診斷和治療急性腦梗塞的設(shè)備，還包括一個(gè)圖像產(chǎn)生部分，用于計(jì)算和顯示腦組織毛細(xì)血管內(nèi)每單位體積和每單位時(shí)間的血流速率，以及腦組織內(nèi)每單位體積的血量，或者通過(guò)毛細(xì)血管的平均血液運(yùn)輸時(shí)間，作為指示腦血流動(dòng)態(tài)狀態(tài)的所述指標(biāo)。
15.一種根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于輔助診斷和治療急性腦梗塞的設(shè)備，還包括一個(gè)計(jì)算部分，該部分用于計(jì)算所述第二ROI和所述第一ROI之間的差與所述第二ROI的面積比率。
16.一種根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于輔助診斷和治療急性腦梗塞的設(shè)備，其中所述第二ROI和所述第一ROI之間的差別區(qū)域以一種突出的色彩進(jìn)行顯示，該色彩不同于用于顯示所述第二ROI的色彩。
17.一種根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于輔助診斷和治療急性腦梗塞的設(shè)備，還包括一個(gè)輸入所述第一和第二ROI的輸入設(shè)備。
18.一種用于輔助診斷和治療急性腦梗塞的設(shè)備，包括存儲(chǔ)部分，用于存儲(chǔ)患者頭部的三維CT圖像和該患者頭部的三維對(duì)比CT圖像；圖像處理部分，用于將從所述CT圖像識(shí)別的梗塞區(qū)域中的第一ROI的三維圖像和從所述對(duì)比CT圖像識(shí)別的低血流區(qū)域中的第二ROI的三維圖像疊加到一個(gè)由對(duì)比CT圖像所產(chǎn)生的血管圖像上；以及顯示部分，用于顯示已疊加有第一ROI和第二ROI的三維圖像的腦血管圖像。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中根據(jù)三維CT圖像產(chǎn)生給定切片的二維CT圖像，根據(jù)第一ROI的三維圖像產(chǎn)生第一ROI的二維圖像，根據(jù)第二ROI的三維圖像產(chǎn)生第二ROI的二維圖像，以及第一和第二ROI的二維圖像疊加在二維CT圖像上。
全文摘要
一種腦局部缺血診斷輔助設(shè)備包括用于存儲(chǔ)與對(duì)象的頭部有關(guān)的多個(gè)切片或體積數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)部分；用于根據(jù)該多個(gè)切片或體積數(shù)據(jù)產(chǎn)生大腦的斷層攝影圖像的圖像產(chǎn)生部分；圖像處理部分，用于處理斷層攝影圖像以產(chǎn)生對(duì)比突出顯示圖像和腦溝突出顯示圖像或者其中之一；以及顯示部分，用于將斷層攝影圖像和對(duì)比突出顯示圖像和腦溝突出顯示圖像一起顯示。
文檔編號(hào)A61B5/05GK1628611SQ200410087800
公開(kāi)日2005年6月22日 申請(qǐng)日期2004年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月29日
發(fā)明者池田佳弘, 基蘭·墨菲, 奧村美和, 藤澤恭子, 東木裕介, 熨斗康弘 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝, 東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社, 約翰斯霍普金斯大學(xué)