本发明专利技术涉及一般合成物分区模型和分区分析程序，以根据在参考组织区域（２００）内测量的时间信号曲线非侵入性地提取血浆（３０１）、代谢物（３０４、５０４）和血液成分（３０３）（像红细胞、血小板、血浆蛋白质等）中显像剂的浓度（Ｃ↓［ｐ］）。通过将注射函数（Ｓ↓［ＩＮＪ］（ｔ））配置为作为时间函数的对给予病人的显像剂数量建模的输入，这可能被实现。本发明专利技术允许执业医生无需侵入性抽取血液样本而表述血浆输入函数。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种数据处理系统和用于图象数据估计的方法，该图象数据表示身体体积内至少一个显像剂的浓度，涉及一种记录载体，用于这种估计的计算机程序被存储在该记录载体上，还涉及具有所述数据处理系统的检查设备。当使用诸如CT(计算机断层扫描)、MR(磁共振)、PET(正电子发射断层扫描)、SPECT(单光子发射断层扫描)或US(超声)系统之类的医疗成像设备显示被研究的病人的功能或形态参数时，大量的静态扫描或邻近时间序列的动态扫描被记录。为了获得在某种应用的这些图像中被编码的感兴趣的医疗信息，对主要化学、生物和生理过程的分区分析(compartmental analysis)必须被完成。分区分析基于用于观测数据的描述的专用类型的数学模型，在该模型中，显像剂(还称为示踪物物质)的分割工具在生理上被定义为“分区”。模型然后描述在不同分区内所述显像剂的浓度，例如，在一方面，在动脉血中分区中，以及在另一方面在组织的分区中(然而应该注意到，通常分区在空间上不必是紧凑或连接的)。典型地，在各个分区之间存在物质交换，该交换受使用类似交换率的(未知)参数的微分方程所控制。为了估计用于给定观察的分区模型，微分方程必须被求解，并且它们的参数必须被估计，以使得到的解最佳适合观察数据。关于分区分析技术的更多细节可以在文献(例如在M.Phelps，J.Mazziotta和H.Schelbert(eds.)的Positron EmissionTomography and AutoradiographyPrinciples and Applicationsfor the Brain and Heart，(正电子发射断层摄像和自动射线照相术原理和在脑和心脏中的应用)，Raven出版社，纽约，1986中S.Huang和M.Phelps的″Principles of Tracer Kinetic Modeling inPositron Emission Tomography and Autoradiography(正电子发射断层摄像和自动射线照相术中示踪剂动力学模型原理)″pp 287-346，)中找到。在动态分区分析中，所谓的“(血浆)输入函数”定义能够进入组织中的血液中显像剂(游离的和/或产生代谢变化的)的数量。它不可能轻易地确定非侵入性的。为了围绕需要非侵入测量输入函数(通过抽取静脉或动脉血液样本)，动态分析有时利用参考组织理念，其中在称为“参考组织”和“目标组织”的两个不同组织区域检测总时间信号曲线(TSC)(比较更多参考J.S.Perlmutter，K.B.Larson，M.E.Raichle，J.Markham，M.A.Mintum，M.R.Kilbourn，M.J.Welch″Strategies for In Vivo Measurement of ReceptorBinding using Positron Emission Tomography(应用正电子发射断层摄像在体检测受体结合的策略)″，J.Cereb.Blood Flow Metab.6，(1986)pp 154-169；M.Ichise，J.H.Meyer，Y.Yonekura″An Introduction to PET and SPECT Neuroreceptor QuantificationModels(PET和SPECT神经受体量化模型的介绍)″，Jour，of Nucl.Med.42，(2001)pp 755-763)。用于这个理念，假定对这两个组织(参考和目标)的输入函数是相同的。此外，需要给予下面假定首先，在可能被冲走的组织内没有产生代谢产物，其次，代谢产物不能渗透血液组织屏障。因此，由于输入函数由参考组织的时间信号曲线(TSC)所取代，则参考组织TSC将对血液内代谢产物起到“过滤器”的作用。尽管如此，只有当观察区域内部分血量是可以忽略的小和在参考区域中没有显像剂的结合(binding)(在感兴趣的组织、红血球、血小板或血浆蛋白质内)以及另外地代谢产物穿过血液组织屏障的渗透是不可能的，所有的这些假定才是合理的。然而，由于PET扫描仪的有限空间分辨率，VOI实际上可能不仅包含组织，还可包含血液成分和代谢物，这些一般可以渗透过血液组织屏障的。在血浆中游离的(未代谢的)显像剂和标注的代谢物的数量均可根据通过检测(扫描)获得的血液样本直接被检验，而标注的代谢对组织信号的贡献不能被直接测量。所有这种可能污染了使用现有技术得到的结果，这受到刚才提到的限制。基于这种形势，本专利技术的目的是提供用于图像数据更现实的估计、无需必须侵入测定血浆输入函数的装置。使用依据权利要求1和2的数据处理系统、依据权利要求9和10的记录载体、依据权利要求11的检查设备和依据权利要求12的方法实现这个目的。优选实施例被公开在从属权利要求中。依据本专利技术的第一方面的数据处理系统用于对图像数据的估计，该图像数据表示在身体体积内至少一种显像剂的浓度。图像数据例如可以是PET扫描，其表示放射性显像剂的空间分布。数据处理系统具体可以使用微计算机来实现，该微计算机包括类似(易失性或非易失性)存储器、处理器、L/O接口以及与必要的软件结合在一起的通用部件。数据处理系统适用于根据测量的注射函数估计显像剂在血液或其部分中(例如，血浆、血液成分)的分布，该测量的注射函数描绘了显像剂进入身体的注射。所述注射函数例如可以通过注射器或灌输系统进入病人血管的显像剂的体积流量来表达。对于分区模型的估计，必须知道显像剂在血液中的浓度，即血浆输入函数。该浓度通常通过侵入性地在不同时间抽取患者血液样本来测量，该过程既增加医务人员的工作量，又给患者带来麻烦。上面提出的数据处理系统通过将注射函数作为计算血液中显像剂分布的信息而避免了这样的问题。显像剂的注射是该研究必备的先决条件，因此注射函数的测量不对患者造成额外的损伤。下面将结合本专利技术的优选实施例描述如何从注射函数计算显像剂分布的细节。依据第二个方面，本专利技术包含数据处理系统，其用于估计代表身体体积内至少一种显像剂的浓度的图像数据，其中所述数据处理系统适于估计基于分区模型的参考区域，以及其中参考区域包含血液和参考组织作为子系统。优选地，数据处理系统还依据本专利技术的第一个方面设计，即，它可以使用测得的注射函数用于估计显像剂在血液中的分布。如以上解释的，从文献知道使用参考组织确定估计目标区域所需的某些参数的方法。然而这些方法基于特殊的假设，尤其基于忽略参考区域中存在的血液对测量信号的影响。与此对比，前述数据处理系统明确地将血液看作参考区域内的子系统，其允许更加精确和实际的对参考区域建模。依据本专利技术进一步的发展，数据处理系统(依据第一以及尤其第二个方面)适于计算血浆输入函数，即在估计参考区域的过程中血浆中显影剂的浓度。与从血液样本测定血浆输入函数相比，这提供了非侵入性和代表密切接近目标区域的状况的优越性。此外，参考区域的分区模型可以选择性地包含至少一个代表显像剂在血液中的代谢物的分区和/或至少一个代表显像剂在参考组织中的代谢物的分区。显像剂的代谢物由例如血液细胞、器官、或在参考组织内产生。代谢物提供测量的的信号，例如测量的的示踪原子的放射活性衰减，但它们具有不同的物理本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于对图像数据（Ｓ↓［ｍｅａｓ］（ｔ））估计的数据处理系统，该图像数据表示身体体积内至少一个显像剂的浓度，其中该系统适于根据测量的注射函数（Ｓ↓［ＩＮＪ］（ｔ））估计显像剂在血液（３００）或其部分中的分布，该测量的注射函数（Ｓ↓［ＩＮＪ］（ｔ））描绘了显像剂进入身体的注射。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：DN佩利格拉德，L斯皮斯，T鲍鲁斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。