根據(jù)肝臟掃描確定肝功能的系統(tǒng)和方法
【專利說明】根據(jù)肝贓掃描確定肝功能的系統(tǒng)和方法
[0001] 相關(guān)申請案的交叉引用
[0002] 本申請要求2013年7月17日提交的美國臨時(shí)專利申請第61/847, 313號(hào)的權(quán)益， 其公開內(nèi)容W全文引用的方式并入本文。
【背景技術(shù)】
[0003] 慢性肝臟疾病的特征在于其回應(yīng)于許多形式的慢性肝臟炎癥而逐漸形成癒痕組 織（纖維化）。運(yùn)可導(dǎo)致肝硬化，使得肝功能下降。肝活組織檢查是檢測肝臟健康的最常 用的方法之一。然而，由于活組織檢查需要去除部分肝臟用于分析，因此其具有侵入性。此 夕F，肝活組織檢查分析是在主觀上進(jìn)行評定，且也可根據(jù)活組織檢查的位置改變。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本文描述的系統(tǒng)和方法可通過包括計(jì)算機(jī)硬件的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可 包括一個(gè)或多個(gè)物理計(jì)算裝置，其可在地理上分散或共處一地。 陽〇化]本文描述了本發(fā)明的某些方面、優(yōu)點(diǎn)和新穎特征。應(yīng)理解，本文公開的本發(fā)明的任 何特定實(shí)施方案，不一定會(huì)實(shí)現(xiàn)所有此類優(yōu)點(diǎn)。因此，本文公開的本發(fā)明可W實(shí)現(xiàn)或選擇本 文所教導(dǎo)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)或一組優(yōu)點(diǎn)而不必實(shí)現(xiàn)本文教導(dǎo)或建議的其它優(yōu)點(diǎn)的方式體現(xiàn)或?qū)?施。
[0006] 在某些實(shí)施方案中，用于檢測患者肝臟健康參數(shù)的系統(tǒng)可包括單光子發(fā)射計(jì)算斷 層顯像（SPECT)掃描儀，其可獲得活體患者器官（包括患者的肝臟和脾臟）的圖像數(shù)據(jù)。 SPECT掃描儀可通過響應(yīng)于向患者施用放射性化合物而至少檢測福射計(jì)數(shù)獲得圖像數(shù)據(jù)。 系統(tǒng)可進(jìn)一步包括存儲(chǔ)裝置，其包括存儲(chǔ)在其上作為計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的圖像檢測模塊和 參數(shù)計(jì)算器。系統(tǒng)可進(jìn)一步包括硬件處理器，其可通過執(zhí)行計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令W至少訪問 掃描儀輸出的圖像數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)圖像檢測模塊。指令可進(jìn)一步包括能編程地從圖像數(shù)據(jù)中識(shí) 別與患者肝臟對應(yīng)的第一關(guān)注區(qū)域，該第一關(guān)注區(qū)域包括患者肝臟周圍的有界區(qū)域并指示 肝臟的尺寸，其中肝臟尺寸與肝臟的健康狀況有關(guān)，因此第一關(guān)注區(qū)域的尺寸至少部分地 指示肝臟的健康狀況。在一些實(shí)施方案中，指令可進(jìn)一步包括能編程地從圖像數(shù)據(jù)中識(shí)別 與患者脾臟對應(yīng)的第二關(guān)注區(qū)域。此外，硬件處理器也可通過執(zhí)行計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令W至 少能編程地確定與第一關(guān)注區(qū)域關(guān)聯(lián)的第一屬性來實(shí)現(xiàn)參數(shù)計(jì)算器。指令可進(jìn)一步包括能 編程地確定與第二關(guān)注區(qū)域關(guān)聯(lián)的第二屬性。此外，指令可包括至少部分地基于與第一關(guān) 注區(qū)域關(guān)聯(lián)的第一屬性和與第二關(guān)注區(qū)域關(guān)聯(lián)的第二屬性計(jì)算指示患者肝臟健康狀況的 第一參數(shù)。在一些實(shí)施方案中，指令可包括在計(jì)算機(jī)生成的圖形用戶界面上輸出呈現(xiàn)給臨 床醫(yī)生的第一參數(shù)指示，使得臨床醫(yī)生能夠?yàn)榛颊咧贫ㄅR床護(hù)理決策。
[0007] 上面一段所述的系統(tǒng)可具有W下特征的任意子組合：其中第一參數(shù)包括有灌注的 肝組織；其中第一屬性包括第一關(guān)注區(qū)域內(nèi)的福射計(jì)數(shù)的表示；其中圖像檢測模塊可比較 第一關(guān)注區(qū)域相對于第二關(guān)注區(qū)域的幾何特性；其中存儲(chǔ)器進(jìn)一步包括用戶界面模塊，其 可包括被配置成生成并輸出第二用戶界面的附加指令，第二用戶界面可為臨床醫(yī)生提供輸 入命令w修改第一關(guān)注區(qū)域的功能；其中圖像檢測模塊可將來自圖像數(shù)據(jù)的多個(gè)帖組合， 所述帖與橫向于患者身體的平面對應(yīng)；其中圖像數(shù)據(jù)包括多個(gè)帖；其中圖像檢測器模塊可 能編程地從第一帖檢測第一關(guān)注區(qū)域且能編程地從第二帖檢測第二關(guān)注區(qū)域，其中就患者 身體而言，該第一帖和第二帖對應(yīng)的平面不同；其中圖形用戶界面包括第一關(guān)注區(qū)域的顯 /J、-〇
[0008] 此外，在某些實(shí)施方案中，用于檢測患者肝臟健康參數(shù)的方法可包括接收包括與 患者的一個(gè)或多個(gè)器官對應(yīng)的檢測福射計(jì)數(shù)表示的圖像數(shù)據(jù)。方法還可包括能編程地從圖 像數(shù)據(jù)中識(shí)別與患者肝臟對應(yīng)的第一關(guān)注區(qū)域。此外，方法可包括能編程地從圖像數(shù)據(jù)中 識(shí)別與患者脾臟和患者骨髓或其中之一對應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)附加關(guān)注區(qū)域。進(jìn)一步地，方法 可包括至少部分地基于與第一關(guān)注區(qū)域關(guān)聯(lián)的第一屬性且還選擇性得基于與第二關(guān)注區(qū) 域關(guān)聯(lián)的第二屬性計(jì)算指示患者肝臟健康狀況的第一參數(shù)。在一些實(shí)施方案中，方法可包 括響應(yīng)于用于呈現(xiàn)給臨床醫(yī)生的第一參數(shù)能編程地生成輸出，其中輸出包括一個(gè)或多個(gè)第 一參數(shù)值和與第一參數(shù)關(guān)聯(lián)的健康報(bào)告。在一些實(shí)施方案中，在處理電子器件的控制下至 少能編程地從圖像數(shù)據(jù)中識(shí)別與患者肝臟對應(yīng)的第一關(guān)注區(qū)域。
[0009] 上面一段所述的方法可具有W下特征的任意子組合：其中第一參數(shù)包括有灌注的 肝組織；其中第一屬性包括第一關(guān)注區(qū)域內(nèi)的福射計(jì)數(shù)的表示；進(jìn)一步包括檢測與第一關(guān) 注區(qū)域關(guān)聯(lián)的第一形屯、并檢測與第二關(guān)注區(qū)域關(guān)聯(lián)的第二形屯、；進(jìn)一步包括至少部分地基 于檢測的第一形屯、和第二形屯、識(shí)別第Ξ關(guān)注區(qū)域。
[0010] 在某些實(shí)施方案中，用于檢測患者肝臟健康參數(shù)的系統(tǒng)可包括硬件處理器。系統(tǒng) 可響應(yīng)于檢測的福射，從福射檢測掃描儀接收掃描儀輸出數(shù)據(jù)，該掃描儀輸出數(shù)據(jù)響應(yīng)于 施用于患者的放射性化合物。系統(tǒng)可進(jìn)一步應(yīng)用圖像處理技術(shù)來檢測掃描儀輸出數(shù)據(jù)中的 兩個(gè)或多個(gè)分離的組織塊，兩個(gè)或多個(gè)分離組織塊的至少其中之一與從由肝臟和脾臟組成 的組中選擇的器官對應(yīng)。系統(tǒng)還可W確定與患者兩個(gè)或多個(gè)分離組織塊中的一個(gè)或多個(gè)的 功能對應(yīng)的參數(shù)。在一些實(shí)施方案中，系統(tǒng)可輸出用于呈現(xiàn)在顯示器上的參數(shù)的圖形指示。
[0011] 上面一段所述的系統(tǒng)可具有W下特征的任意子組合：其中系統(tǒng)可至少部分地基于 檢測的一個(gè)或多個(gè)器官檢測骨髓區(qū)域；其中參數(shù)包括肝臟體積、脾臟體積、有灌注的肝組 織、總計(jì)數(shù)比率、分期指示、估計(jì)的腹腔鏡得分、標(biāo)準(zhǔn)化肝臟體積、標(biāo)準(zhǔn)化脾臟體積、最高平 均濃度、肝臟計(jì)數(shù)、肝臟脾臟指數(shù)、肝臟骨髓指數(shù)、肝臟長度、脾臟長度、脾臟計(jì)數(shù)、骨髓計(jì)數(shù) 和肝臟活性指數(shù)的其中之一；其中掃描儀輸出數(shù)據(jù)包括與橫向于患者身體長軸的平面內(nèi)的 患者圖像對應(yīng)的帖的至少一帖或多個(gè)帖；其中系統(tǒng)可進(jìn)一步將來自圖像數(shù)據(jù)的多個(gè)帖組 合，該帖與橫向于患者身體長軸的平面對應(yīng)。
【附圖說明】
[0012] W下參考附圖描述了本文公開的實(shí)施方案。在所有附圖中，重復(fù)使用附圖標(biāo)記W 指示參引的元件之間的一致性。提供附圖是為了圖示本文描述的本發(fā)明的實(shí)施方案而非限 制本發(fā)明的范圍。
[0013] 圖1圖示了包括可使得臨床醫(yī)生能夠定量地分析患者肝臟健康狀況的定量肝臟 脾臟掃描診斷（QLSSD)系統(tǒng)的計(jì)算環(huán)境的實(shí)施方案。
[0014] 圖2圖示了器官健康狀況檢測過程的實(shí)施方案。
[0015] 圖3圖示了肝臟健康狀況檢測過程的實(shí)施方案。
[0016] 圖4圖示了用于識(shí)別肝臟、脾臟和骨髓R0I的過程的實(shí)施方案。
[0017] 圖5圖示了結(jié)合圖3和圖4描述的過程的實(shí)施方案的實(shí)例圖形表示。
[001引圖6圖示了從所述SPECT掃描中檢測的肝臟、脾臟和骨髓R0I。
[0019] 圖7圖示了檢測Ξ維R0I的過程的實(shí)施方案。
[0020] 圖8圖示了用于預(yù)測術(shù)后肝臟健康狀況的過程的實(shí)施方案。
[0021] 圖9圖示了可使得臨床醫(yī)生能夠生成與肝臟健康狀況對應(yīng)的健康參數(shù)的用戶界 面的實(shí)施方案。
[0022] 圖10圖示了PACS輸入用戶界面的實(shí)施方案。
[0023] 圖11圖示了允許臨床醫(yī)生審查并修改自動(dòng)生成的R0I的用戶界面的實(shí)施方案。
[0024] 圖12圖示了示出患者脾臟長度的用戶界面的實(shí)施方案。
[00巧]圖13圖示了可使得臨床醫(yī)生能夠調(diào)節(jié)帖范圍的用戶界面的實(shí)施方案。 陽〇%] 圖14圖示了包括帶有rai參數(shù)的報(bào)告的用戶界面的實(shí)施方案。
[0027] 圖15圖示了包括建議的印象并使得臨床醫(yī)生能夠輸入其自己的印象的用戶界面 的實(shí)施方案。
[0028] 圖16圖示了使得能夠向PACS發(fā)送報(bào)告的用戶界面的實(shí)施方案。
[0029] 圖17圖示了包括示出rai參數(shù)隨時(shí)間變化的趨勢的報(bào)告的用戶界面的實(shí)施方案。
[0030] 圖18圖示了包括示出肝臟健康參數(shù)的實(shí)例報(bào)告的用戶界面的實(shí)施方案。
【具體實(shí)施方式】
[0031] I.引言
[0032] 肝臟是具有多種功能的重要器官，其功能包括在將來自消化道的血液傳送至身體 其它部位之前對血液進(jìn)行過濾。此外，肝臟還解毒化學(xué)物質(zhì)并代謝藥物。疾病可降低肝臟 的功能。任何原因造成的對肝臟的長期損害可導(dǎo)致永久性瘤痕，稱為肝硬化。為了預(yù)測預(yù) 后并治療患者，評估肝臟健康狀況便至關(guān)重要。肝活組織檢查是確定肝臟功能的最常用的 測試。但該測試具有侵入性和主觀性，運(yùn)取決于進(jìn)行分析的臨床醫(yī)生。結(jié)果也可取決于活 組織檢查的位置。此外，與從血常規(guī)檢測或甚至纖維化收集的信息相比，肝功能減弱更多地 與患者的健康有關(guān)。因此，在一些實(shí)施方案中，本文描述的系統(tǒng)可對肝功能進(jìn)行定量測量。 除了其普通含義之外，肝可指肝臟功能或與肝臟功能有關(guān)。肝功能可與肝臟的健康或功能 對應(yīng)。
[0033] 檢測患者肝臟健康的非侵入的方法可包括分析單光子發(fā)射計(jì)算斷層顯像（SPECT) 掃描儀生成的圖像。SPECT掃描儀可響應(yīng)于將放射性化合物施用于患者而生成圖像。由于 肝臟其中一項(xiàng)功能是過濾血液，因此放射性化合物被肝臟過濾，且S陽CT掃描儀可選擇福 射計(jì)數(shù)W檢測放射性化合物的吸收。吸收取決于肝臟的健康狀況。健康的肝臟會(huì)吸收大部 分化合物，掃描儀檢測的福射可大部分集中在肝臟。然而，當(dāng)肝臟病變時(shí)，更多放射性化合 物可滲漏至肝臟外部，并流入例如脾臟和/或骨髓。因此，來自響應(yīng)于化合物吸收的SPECT 掃描的放射性計(jì)數(shù)可指示肝功能。
[0034] 從圖像掃描中提取信息可很困難。不同的SPECT掃描儀的分析可改變。進(jìn)一步地， 臨床醫(yī)生可能需要進(jìn)行大量培訓(xùn)W根據(jù)圖像確定參數(shù)。此外，分析可受臨床醫(yī)生主觀確定 的影響，例如，臨床醫(yī)生可手繪W下更詳細(xì)地描述的關(guān)注區(qū)域。使用化SSD系統(tǒng)（W下所討 論的）計(jì)算的關(guān)注區(qū)域（ROI)可比手繪的ROI穩(wěn)靠。例如，不同臨床醫(yī)生手繪的ROI可存在 變化。此外，手繪ROI可麻煩且耗時(shí)。此外，由于計(jì)數(shù)可取決于圖像的對比度水平且可因掃 描儀不同而變化，因此臨床醫(yī)生可能無法根據(jù)圖像適當(dāng)?shù)貦z測計(jì)數(shù)。在某些情況下，脾臟切 除、肝臟脾臟重