解剖结构与体表电极定位的计算模拟制造技术

方法可包括基于与模拟三维表示相对应的计算二维图像同描绘对象内部解剖结构的二维图像之间相匹配而识别与对象的内部解剖结构相对应的模拟三维表示。对由记录装置在标准导联部布设和非标准导联部布设条件下测量到的电活动的模拟可基于模拟三维表示进行计算。可基于电活动模拟之间的差异来对对象的临床电记录图和/或临床矢量图进行修正，以计及由患者特定的导联部布设以及对象解剖结构和病理生理学变化所致的偏差。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】解剖结构与体表电极定位的计算模拟相关申请本申请要求于2018年7月5日提交且题为“COMPUTATIONALTHORACICANDECGTRANSFORMVIA2DRADIOGRAPHY”的美国临时申请号62/694,401的优先权，所述美国临时申请的全部公开内容以引用的方式并入本文中。
本文中描述的主题总体涉及医学成像，且更具体地涉及解剖结构和电活动的计算模拟图像来允许准确地确定对象的3维解剖结构/解剖学结构和电节律诊断以及根源定位。
技术介绍
医学成像指的是用于获得表征对象的内部解剖结构和病理生理学的数据的技术和过程，所述数据包括例如借由检测穿过身体的辐射(例如，x射线)或所施用的放射性药物放射的辐射(例如，来自静脉内给予的锝(99mTc)亚甲基二膦酸盐的γ射线)而创建的图像。由于展示被诸如皮肤、皮下脂肪和骨骼之类的其它组织遮盖的内部解剖结构，医学成像是许多医学诊断和/或治疗不可或缺的。医学成像模式的示例包括：2维成像(模式)，比如x射线平片、骨闪烁显像和热像；和3维成像模式，比如磁共振成像(MRI)、计算机化断层显像(CT)、心脏司它比(sestamibi)扫描和正电子放射断层显像(PET)扫描。
技术实现思路
提供系统、方法和制品用于计算模拟解剖结构的三维表示，所述制品包括计算机程序产品。在一些示例实施例中，提供一种系统，所述系统包括至少一个处理器和至少一个存储器。所述至少一个存储器可包括程序代码，所述程序代码当由所述至少一个处理器执行时提供操作。所述操作可包括：在包括多个模拟三维表示的库中，识别与第一对象的第一内部解剖结构相对应的第一模拟三维表示，所述第一模拟三维表示至少基于与该第一模拟三维表示相对应的第一计算二维图像同描绘该第一对象的第一内部解剖结构的二维图像之间相匹配而被识别；以及生成输出，所述输出包括该第一对象的第一内部解剖结构的模拟三维表示。在一些变型中，本文中公开的包括以下特征在内的一个或多个特征可以可选地包括在任何可行的组合中。所述操作可还包括生成库，所述生成库包括通过基于第二对象的第二内部解剖结构的第一三维表示来生成第一模拟三维表示。可至少通过改变第二对象的第二内部解剖结构的一项或多项属性来生成所述第一模拟三维表示。所述一项或多项属性可包括骨骼性质、器官几何形状、肌肉组织和/或皮下脂肪分布。库可还生成为包括第二对象的第二内部解剖结构的第一三维表示和/或第三对象的第三内部解剖结构的第二三维表示，所述第三对象的第三内部解剖结构具有至少一项与第二对象的第二内部解剖结构不同的属性。在一些变型中，库的生成可包括至少基于第一模拟三维表示来生成第一计算二维图像。第一计算二维图像的生成可包括：至少基于第一模拟三维表示中包括的一种或多种组织的密度和/或透射率，来确定能够穿过所述第一模拟三维表示中包括的一种或多种组织以形成第一计算二维图像的辐射的量。在一些变型中，第二对象的第二内部解剖结构的第一三维表示可包括描绘第二对象的第二内部解剖结构的计算机化断层显像(CT)扫描和/或磁共振成像(MRI)扫描。在一些变型中，第一模拟三维表示可进一步关联有对第一模拟三维表示中描绘的症征的诊断，并且其中，所述输出还生成为包括所述诊断。在一些变型中，操作可还包括确定第一相似指数，所述第一相似指数指示第一计算二维图像与描绘第一对象的第一内部解剖结构的二维图像之间的匹配的密切度(closeness)。至少基于第一相似指数超过阈值和/或第一相似指数大于第二相似指数，所述第一模拟三维表示可被识别为与第一对象的第一内部解剖结构相对应，所述第二相似指数指示与第二模拟三维表示相对应的第二计算二维图像同描绘第一对象的第一内部解剖结构的二维图像之间的匹配的密切度。在一些变型中，至少通过应用图像比较技术，所述第一计算二维图像可被确定为与描绘第一对象的第一内部解剖结构的二维图像匹配。图像比较技术可包括尺度不变特征变换(SIFT)、加速鲁棒特征(SURF)、二进制鲁棒独立基本特征(BRIEF)和/或定向式FAST与旋转式BRIEF(ORB)。在一些变型中，图像比较技术可包括机器学习模型。机器学习模型可包括自动编码器和/或神经网络。在一些变型中，所述操作可还包括：至少基于描绘第一对象的第一内部解剖结构的二维图像，来确定针对配置为测量器官电活动的记录装置的导联部布设(leadplacement)，所述记录装置包括配置为检测体表上与器官电活动相对应的电压变化的一个或多个导联部；以及至少基于所述导联部布设和第一对象的第一内部解剖结构的第一模拟三维表示，来生成对由记录装置测量的电活动的模拟。在一些变型中，对由记录装置测量的电活动的模拟可包括被记录装置中包括的一个或多个导联部中的每一个检测到的信号。记录装置可配置为实施心电描记(ECG)和/或脑电描记(EEG)。输出可还生成为包括所述导联部布设和/或所述对由记录装置测量的电活动的模拟。在一些变型中，对第一模拟三维表示的识别可还包括：至少基于第一对象的人口统计特征和/或生命统计资料与在第二模拟三维表示中描绘的第二对象的人口统计特征和/或生命统计资料之间失配/非匹配，而排除第二模拟三维表示。在一些变型中，对第一模拟三维表示的识别可还包括：至少基于在第二模拟三维表示中描绘的症征与第一对象的一种或多种症状不一致，而排除第二模拟三维表示。在一些变型中，所述操作可还包括向客户端提供输出，所述向客户端提供输出包括通过向客户端发送该输出的至少一部分和/或生成配置为在客户端处显示所述输出的至少一部分的用户界面。在另一方面中，提供一种用于计算模拟解剖结构的三维表示的方法。所述方法可包括：在包括多个模拟三维表示的库中，识别与第一对象的第一内部解剖结构相对应的第一模拟三维表示，所述第一模拟三维表示至少基于与该第一模拟三维表示相对应的第一计算二维图像同描绘该第一对象的第一内部解剖结构的二维图像之间相匹配而被识别；以及生成输出，所述输出包括所述第一对象的第一内部解剖结构的模拟三维表示。在一些变型中，本文中公开的包括以下特征在内的一个或多个特征可以可选地包括在任何可行的组合中。所述方法可还包括生成库，所述生成库包括通过基于第二对象的第二内部解剖结构的第一三维表示来生成第一模拟三维表示。至少通过改变第二对象的第二内部解剖结构的一项或多项属性，所述第一模拟三维表示可被生成。所述一项或多项属性可包括骨骼性质、器官几何形状、肌肉组织和/或皮下脂肪分布。该库可还生成为包括第二对象的第二内部解剖结构的第一三维表示和/或第三对象的第三内部解剖结构的第二三维表示，所述第三对象的第三内部解剖结构具有至少一项与第二对象的第二内部解剖结构不同的属性。在一些变型中，库的生成可包括：至少基于第一模拟三维表示，来生成第一计算二维图像。第一计算二维图像的生成可包括：至少基于第一模拟三维表示中包括的一种或多种组织的密度和/或透射率，来确定能够穿过所述第一模拟三维表示中包括的一种或多种组织以形成第一计算二维图像的辐射的量。在一些变型中，第二对象的第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括：/n至少一个处理器；和/n至少一个存储器，所述至少一个存储器包括程序代码，所述程序代码当由所述至少一个处理器执行时提供操作，所述操作包括：/n在包括多个模拟三维表示的库中，识别与第一对象的第一内部解剖结构相对应的第一模拟三维表示，所述第一模拟三维表示至少基于与该第一模拟三维表示相对应的第一计算二维图像同描绘该第一对象的第一内部解剖结构的二维图像之间相匹配而被识别；以及/n生成输出，所述输出包括所述第一对象的第一内部解剖结构的模拟三维表示。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180705 US 62/694,4011.一种系统，包括：
至少一个处理器；和
至少一个存储器，所述至少一个存储器包括程序代码，所述程序代码当由所述至少一个处理器执行时提供操作，所述操作包括：
在包括多个模拟三维表示的库中，识别与第一对象的第一内部解剖结构相对应的第一模拟三维表示，所述第一模拟三维表示至少基于与该第一模拟三维表示相对应的第一计算二维图像同描绘该第一对象的第一内部解剖结构的二维图像之间相匹配而被识别；以及
生成输出，所述输出包括所述第一对象的第一内部解剖结构的模拟三维表示。


2.如权利要求1所述的系统，其中，所述操作还包括：
生成库，所述生成库包括通过基于第二对象的第二内部解剖结构的第一三维表示来生成所述第一模拟三维表示，所述第一模拟三维表示至少通过改变第二对象的第二内部解剖结构的一项或多项属性而被生成。


3.如权利要求2所述的系统，其中，所述一项或多项属性包括骨骼性质、器官几何形状、肌肉组织、和/或皮下脂肪分布。


4.如权利要求2所述的系统，其中，所述库还生成为包括第二对象的第二内部解剖结构的第一三维表示和/或第三对象的第三内部解剖结构的第二三维表示，所述第三对象的第三内部解剖结构具有至少一项与第二对象的第二内部解剖结构不同的属性。


5.如权利要求2所述的系统，其中，所述库的生成还包括至少基于所述第一模拟三维表示来生成所述第一计算二维图像。


6.如权利要求5所述的系统，其中，所述第一计算二维图像的生成包括：至少基于第一模拟三维表示中包括的一种或多种组织的密度和/或透射率，来确定能够穿过所述第一模拟三维表示中包括的一种或多种组织以形成第一计算二维图像的辐射的量。


7.如权利要求2所述的系统，其中，所述第二对象的第二内部解剖结构的第一三维表示包括描绘第二对象的第二内部解剖结构的计算机化断层显像(CT)扫描和/或磁共振成像(MRI)扫描。


8.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一模拟三维表示进一步关联有对第一模拟三维表示中描绘的症征的诊断，并且其中，所述输出还生成为包括所述诊断。


9.如权利要求1所述的系统，其中，所述操作还包括：
确定第一相似指数，所述第一相似指数指示第一计算二维图像与描绘第一对象的第一内部解剖结构的二维图像之间的匹配的密切度，至少基于所述第一相似指数超过阈值和/或所述第一相似指数大于第二相似指数，所述第一模拟三维表示被识别为与第一对象的第一内部解剖结构相对应，所述第二相似指数指示与第二模拟三维表示相对应的第二计算二维图像与描绘第一对象的第一内部解剖结构的二维图像之间的匹配的密切度。


10.如权利要求1所述的系统，其中，至少通过应用图像比较技术，所述第一计算二维图像被确定为与描绘第一对象的第一内部解剖结构的二维图像匹配。


11.如权利要求10所述的系统，其中，所述图像比较技术包括尺寸不变特征变换(SIFT)、加速鲁棒特征(SURF)、二进制鲁棒独立基本特征(BRIEF)、和/或定向式FAST与旋转式BRIEF(ORB)。


12.如权利要求10所述的系统，其中，所述图像比较技术包括机器学习模型。


13.如权利要求12所述的系统，其中，所述机器学习模型包括自动编码器和/或神经网络。


14.如权利要求1所述的系统，其中，所述操作还包括：
至少基于描绘第一对象的第一内部解剖结构的二维图像，来确定针对配置为测量器官电活动的记录装置的导联部布设，所述记录装置包括配置为检测体表上与器官电活动相对应的电压变化的一个或多个导联部；以及
至少基于所述导联部布设和所述第一对象的第一内部解剖结构的第一模拟三维表示，来生成对由记录装置测量的电活动的模拟。


15.如权利要求14所述的系统，其中，所述对由记录装置测量的电活动的模拟包括被记录装置中包括的所述一个或多个导联部中的每个检测到的信号。


16.如权利要求14所述的系统，其中，所述记录装置配置为实施心电描记(ECG)和/或脑电描记(EEG)。


17.如权利要求14所述的系统，其中，所述输出还生成为包括所述导联部布设和/或所述对由记录装置测量的电活动的模拟。


18.如权利要求1所述的系统，其中，对第一模拟三维表示的识别还包括：至少基于第一对象的人口统计特征和/或生命统计资料与第二模拟三维表示中描绘的第二对象的人口统计特征和/或生命统计资料之间的失配而排除第二模拟三维表示。


19.如权利要求1所述的系统，其中，对第一模拟三维表示的识别还包括：至少基于第二模拟三维表示中描绘的症征与第一对象的一种或多种症状不一致而排除第二模拟三维表示。


20.如权利要求1所述的系统，其中，所述操作还包括：
向客户端提供输出，所述向客户端提供输出包括通过向客户端发送该输出的至少一部分和/或生成配置为在客户端处显示所述输出的至少一部分的用户界面。


21.一种由计算机实现的方法，包括：
在包括多个模拟三维表示的库中，识别与第一对象的第一内部解剖结构相对应的第一模拟三维表示，所述第一模拟三维表示至少基于与该第一模拟三维表示相对应的第一计算二维图像同描绘第一对象的第一内部解剖结构的二维图像之间相匹配而被识别；以及
生成输出，所述输出包括所述第一对象的第一内部解剖结构的模拟三维表示。


22.如权利要求21所述的方法，还包括：
生成库，所述生成库包括通过基于第二对象的第二内部解剖结构的第一三维表示来生成所述第一模拟三维表示，所述第一模拟三维表示至少通过改变第二对象的第二内部解剖结构的一项或多项属性而被生成。


23.如权利要求22所述的方法，其中，所述一项或多项属性包括骨骼性质、器官几何形状、肌肉组织、和/或皮下脂肪分布。


24.如权利要求22所述的方法，其中，所述库还生成为包括第二对象的第二内部解剖结构的第一三维表示和/或第三对象的第三内部解剖结构的第二三维表示，所述第三对象的第三内部解剖结构具有至少一项与第二对象的第二内部解剖结构不同的属性。


25.如权利要求22所述的方法，其中，所述库的生成还包括至少基于所述第一模拟三维表示来生成所述第一计算二维图像。


26.如权利要求25所述的方法，其中，所述第一计算二维图像的生成包括：至少基于第一模拟三维表示中包括的一种或多种组织的密度和/或透射率，来确定能够穿过所述第一模拟三维表示中包括的一种或多种组织以形成第一计算二维图像的辐射的量。


27.如权利要求22所述的方法，其中，所述第二对象的第二内部解剖结构的第一三维表示包括描绘第二对象的第二内部解剖结构的计算机化断层显像(CT)扫描和/或磁共振成像(MRI)扫描。


28.如权利要求21所述的方法，其中，所述第一模拟三维表示进一步关联有对第一模拟三维表示中描绘的症征的诊断，并且其中，所述输出还生成为包括所述诊断。


29.如权利要求21所述的方法，还包括：
确定第一相似指数，所述第一相似指数指示第一计算二维图像与描绘第一对象的第一内部解剖结构的二维图像之间的匹配的密切度，至少基于所述第一相似指数超过阈值和/或所述第一相似指数大于第二相似指数，所述第一模拟三维表示被识别为与第一对象的第一内部解剖结构相对应，所述第二相似指数指示与第二模拟三维表示相对应的第二计算二维图像与描绘第一对象的第一内部解剖结构的二维图像之间的匹配的密切度。


30.如权利要求21所述的方法，其中，至少通过应用图像比较技术，所述第一计算二维图像被确定为与描绘第一对象的第一内部解剖结构的二维图像匹配。


31.如权利要求30所述的方法，其中，所述图像比较技术包括尺寸不变特征变换(SIFT)、加速鲁棒特征(SURF)、二进制鲁棒独立基本特征(BRIEF)、和/或定向式FAST与旋转式BRIEF(ORB)。


32.如权利要求30所述的方法，其中，所述图像比较...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·克鲁门，C·维隆科，
申请(专利权)人：加利福尼亚大学董事会，威克托医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US