【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于生成心脏的分割的、掩蔽的4d图像数据的方法。此外，本专利技术涉及一种心脏形变分析方法。本专利技术还涉及一种图像数据产生装置。此外，本专利技术涉及一种计算机断层造影系统。
技术介绍
1、借助现代成像方法产生用于使所成像的检查对象可视化的图像数据。这样获得的图像数据或图像数据集此外也可以用于进一步的应用或分析。本专利技术涉及这样获得的图像数据或图像数据集的进一步的应用或分析。
2、缺血性心脏病是全球最常见的死亡原因之一。由于使供血的血管变窄的斑块沉积引起的供血的减小导致心肌供应不足和功能受限。此外，该疾病可以借助心脏收缩的泵送的血容量来识别。该评估测量心脏射血分数并且是心脏功能分析(英语：cardiacfunctional analysis，简称cfa)的一部分。该方法的缺点是，利用该方法只能在较晚的阶段中识别疾病，因为该方法以间接的病症为基础。
3、相反，心脏形变分析(英语：cardiac strain analysis，简称csa)即使在看起来无症状的患者中也能识别较小的局部受限的功能性心脏疾病。在心脏形变分析中，测量导致心肌增厚和变薄并且因此导致负载的心脏运动。因此，心脏形变分析适用为用于鉴别和定位心肌功能障碍的补充方法。
4、最常见地，非侵入性成像模态用于检测在整个心动周期内的心脏形变。在临床环境中，心脏形变分析主要借助超声心动图进行。然而已知的是，基于超声心动图的心脏形变分析对图像记录的质量敏感地做出反应。因此，该心脏形变分析是易出错的并且结果并不总是可靠的。>
5、当前在心脏形变分析领域中越来越受欢迎的另外的成像方法是心脏磁共振断层造影(英语：cardiac magnetic resonance tomography，简称cmrt)，其鉴于声音抑制和组织分化而提供更好的图像质量。这能够实现精确的基于cmrt的csa。然而，cmrt没有得到广泛使用并且与耗时的记录方法相关联。cmrt在m.m.lamacie等人的“quantifizierung dermyokardverformung durch verformbare,registrierungsbasierte analyse von cine-mrt:validierung mit getaggter cmr”，european radiology，第29卷，第7期，第3658-3668页，2019年，doi:10.1007/s00330-019-06019-9中被描述。
6、在心脏成像中，计算机断层造影(简称“ct”)尤其用于冠状动脉造影，这是一种用于借助造影剂示出心脏冠状血管的方法。借助心脏ct成像进行心脏形变分析是一个积极研究的领域。以前的借助ct扫描进行心脏形变分析的方法取得了适度成功。它们大多失败了，因为运动估计算法无法应对ct图像中的低的组织对比度。因此，ct心脏形变分析尚未在临床实践中被执行。
7、现有的用于借助ct图像进行心脏形变分析的方法由于其不准确性而不足以应用于临床实践中。在一些解决方案尝试中，运动估计方法从具有适度成功的其他模态转移到ct。这种处理方法在f.ammon等人的“ct-abgeleiteteglobalebelastung:ein direkter vergleich mit der speckle-tracking-echokardiographie”，the international journal of cardio imaging，第35卷，第9期，第1701-1707页，2019年，doi:10.1007/s10554-019-01596-8中并且在s.j.buss等人的“quantitative analysisof left ventricular strain using cardiac computed tomography”，europeanjournal of radiology，第83卷，第3期，第e123-e130页，2014年，doi:10.1016/j.ejrad.2013.11.026中被描述。
8、基于适合于不同的时间点的心脏ct图像的模型来估计心肌运动的其他的方法在现有技术中显得是最有前景的，即使当该方法可能不是完全自动化的，局限于左心室，并且具有一定的不准确性时。该方法在z.peled等人的“automatisierte 4-dimensionaleregionale myokardbelastungsbewertung mittels kardialer computertomographie”，the international journal of cardio imaging，第36卷，第1期，第149-159页，2020年，doi:10.1007/s10554-019-01696-5中并且在y.lamash等人的“strain analysis from 4-dcardiac ct image data”，ieee transactions on biomedical engineering，第62卷，第2期，第511-521页，2015年，doi:10.1109/tbme.2014.2359244中被描述。
技术实现思路
1、因此，说明一种适配心脏的4d-ct成像使得其适用于心脏形变分析的任务。
2、该任务通过根据本专利技术的用于生成用于心脏形变分析的医学图像数据的方法、根据本专利技术的心脏形变分析方法、根据本专利技术的图像数据产生装置以及根据本专利技术的计算机断层造影系统解决。
3、在根据本专利技术的用于生成心脏的分割的、掩蔽的4d图像数据的方法中，提供患者心脏的4d图像数据记录、优选动脉造影记录的图像数据、特别优选冠状动脉造影记录优选作为ct图像记录，其具有患者心脏的3d或4d图像数据。冠状动脉造影是心脏冠状血管的动脉造影，并且因此是特殊形式的x射线检查，在该x射线检查中对心脏冠状血管进行成像。在动脉造影中通常使用造影剂来成像，以便使血管可见。
4、根据本专利技术的用于生成心脏的分割的、掩蔽的4d图像数据的方法和进一步在下面描述的根据本专利技术的心脏形变分析方法尤其设计为计算机实现的方法。
5、除了冠状动脉造影以外，还应包括所有其他的用于记录4d数据的方法，在这些方法中，心室的肌肉可以相对于心室中的血液隔开。因此，这种记录还可以包括没有造影剂的具有高的ct分辨率的ct记录。该记录还可以包括利用经食管的4d超声的记录。备选地，4d数据记录还可以包括mrt记录。
6、基于4d图像数据生成第一分割4d图像数据。其中，心室、优选左心室的心壁被分割。将根据本专利技术的方法应用于左心室是优选的，因为左心室的状态对身体循环的运转具有最大影响。与左心室相比，右心室具有薄得多的壁。受右心室影响的血液循环的功能通常在临床上不如身体循环的功能那么重要。然而在这一点上，右心室的成像也应该明确被包括在内，尽管不那么突出。
7、心腔分割的方法在y.zheng等人本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于生成心脏的分割的、掩蔽的4D图像数据(M-BD)的方法，具有以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述心室包括左心室(LV)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，生成第一分割4D图像数据(SG1-BD)的步骤包括产生所述心室(LV)的壁的蒙片。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，通过将四腔分割算法应用于所述4D图像数据(4D-BD)来产生所述蒙片。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，高对比度的蒙片图像被产生，其中所述蒙片内的体素被求取，所述体素的灰度值与统计平均值(MW)最大偏差一个预定值，并且所述灰度值被映射到高对比度的灰度值，所述高对比度的灰度值位于灰度值0与所述统计平均值(MW)和所述预定值之和之间。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述预定值是与所述平均值(MW)的两个标准偏差(STAW)。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，通过将所述高对比度的蒙片图像与所述4D图像数据(4D-BD)加权地组合，产生所述第一分割4D图像数据(SG1-BD)。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述高对比度的蒙片图像相对于所述第一分割4D图像数据(SGB1-BD)的百分比在20％至40％之间，优选为大约30％。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，
11.一种心脏形变分析方法，具有以下步骤：
12.一种图像数据产生装置(50)，具有：
13.一种医学成像系统、优选计算机断层造影系统(80)，具有：
14.一种计算机程序产品，具有：
15.一种计算机可读介质，在所述计算机可读介质上存储有可由计算单元执行的程序区段，以便当所述程序区段由所述计算单元执行时，执行根据权利要求1至11中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种用于生成心脏的分割的、掩蔽的4d图像数据(m-bd)的方法，具有以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述心室包括左心室(lv)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，生成第一分割4d图像数据(sg1-bd)的步骤包括产生所述心室(lv)的壁的蒙片。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，通过将四腔分割算法应用于所述4d图像数据(4d-bd)来产生所述蒙片。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，高对比度的蒙片图像被产生，其中所述蒙片内的体素被求取，所述体素的灰度值与统计平均值(mw)最大偏差一个预定值，并且所述灰度值被映射到高对比度的灰度值，所述高对比度的灰度值位于灰度值0与所述统计平均值(mw)和所述预定值之和之间。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述预定值是与所述平均值(mw)的两个标准偏差(staw)。
7.根据权利要求5或6所述的方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：K·菲舍尔，M·韦尔斯，F·登青格，
申请(专利权)人：西门子医疗股份公司，
类型：发明
国别省市：
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