DE102020100265A1

DE102020100265A1 - Lungenanalyse- und Berichtssystem

Info

Publication number: DE102020100265A1
Application number: DE102020100265.3A
Authority: DE
Inventors: Nathaniel Bothell
Original assignee: Gyrus ACMI Inc
Current assignee: Gyrus Acmi Inc D/b/a Olympus Surgical Techno Us
Priority date: 2019-01-15
Filing date: 2020-01-08
Publication date: 2020-07-16
Also published as: GB202308284D0; GB2617485A; GB2582694B; GB2617485B; GB2582694A; GB202000534D0

Abstract

Ein System und ein Verfahren zum Analysieren von Scandaten einer Lunge und Vorlegen eines Lungeneignungsberichts. Der Lungeneignungsbericht schließt Bestimmungen ein, die visuell darstellen, ob Lungenlappen geeignete Kandidaten für ein bronchoskopisch geführtes Lungenvolumenreduktionsverfahren sind. Der Lungeneignungsbericht schließt Emphysemwerte und Fissurintegrität ein, die anhand der Scandaten bestimmt wurden.

Description

HINTERGRUND
Die Analyse von hochauflösenden Computertomographieinformationen (HRCT-Informationen) und quantitativen Computertomographieergebnissen (QCT-Ergebnissen) des Patienten ist für einen erfolgreichen Abschluss einer Behandlung eines Patienten entscheidend. Verlässliche Schlüsselmessungen zur Schwere eines Emphysems, Fissurintegrität und Heterogenität sind notwendig, um es Ärzten zu ermöglichen, schnell und sicher einen Ziellappen und potentielle Kandidaten zur Behandlung zu identifizieren, um eine erfolgreiche bronchoskopisch geführte Lungenvolumenreduktion (BLVR) zu gewährleisten.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung stellt verbesserte Systeme und Verfahren zum Bereitstellen von Lungeneignungsinformationen für medizinisches Fachpersonal bereit.
Die vorliegende Offenbarung stellt ein beispielhaftes System mit einer Verarbeitungsvorrichtung bereit, die dreidimensionale Bildgebungsdaten von mindestens einem Abschnitt einer Lunge einer Person empfängt, wobei die dreidimensionalen Bildgebungsdaten volumetrische Daten (d. h. Voxel) umfassen. Die Verarbeitungsvorrichtung zeichnet die Umrisse von Lungenlappen und Lungenfissuren aufgrund der Voxel und erzeugt für jedes der Voxel in einem umrissenen Lungenlappen Emphysembewertungen für jeden der Lungenlappen basierend auf einem vorbestimmten Schwellenwert von Röntgendichtewerten oder einem Schwellenbereich von Röntgendichtewerten. Die Verarbeitungsvorrichtung erzeugt Fissurintegritätsbewertungen für jede der Lungenfissuren basierend auf den Voxeln, erzeugt Heterogenitätsbewertungen für mindestens zwei Lappen basierend auf der Emphysembewertung eines Ziellappens und der Emphysembewertung eines Lappens benachbart zum Ziellappen und erzeugt einen Bericht, der die Emphysembewertungen, die Fissurintegritätsbewertung und die Heterogenitätsbewertungen einschließt. Das System schließt eine Ausgabevorrichtung ein, die mit der Verarbeitungsvorrichtung in Signalkommunikation steht. Die Ausgabevorrichtung gibt den Bericht aus.
In einem Aspekt der Offenbarung schließt der Bericht eine visuelle Darstellung einer Emphysemebene basierend auf den erzeugten Emphysembewertungen, eine visuelle Darstellung der Fissurintegrität basierend auf den erzeugten Fissurintegritätsbewertungen und eine visuelle Darstellung der Lungenlappeneignung ein. Die visuelle Darstellung der Emphysemebene schließt eine visuelle Darstellung von jedem der Lungenlappen ein, wobei die Emphysemebene durch mindestens eine(s) von einer bestimmten Farbe oder einem bestimmten Muster einer entsprechenden visuellen Darstellung eines Lungenlappens visuell dargestellt wird. Die visuelle Darstellung der Fissurintegrität schließt eine visuelle Darstellung jeder der umrissenen Fissuren ein, wobei die umrissenen Fissuren durch mindestens eine(s) von einer bestimmten Farbe oder einem bestimmten Muster basierend auf der Fissurintegritätsbewertung visuell dargestellt werden.
In einem anderen Aspekt der Offenbarung schließt die visuelle Darstellung der Lungenlappeneignung ein Lungenlappeneignungs-Symbol ein, wobei das Lungenlappeneignungs-Symbol einer entsprechenden visuellen Darstellung eines Lungenlappens visuell zugeordnet ist. Das Lungenlappeneignungs-Symbol schließt die Emphysembewertung und die Heterogenitätsbewertung des zugeordneten Lungenlappens und die Fissurintegritätsbewertung der Fissur benachbart zum zugeordneten Lungenlappen ein. Das Lungenlappeneignungs-Symbol schließt eine visuelle Anzeige der Erfüllung eines vordefinierten Einschlusskriteriums ein. Die visuelle Anzeige der Erfüllung der vordefinierten Einschlusskriterien schließt das Darstellen von mindestens einem Abschnitt des Lungenlappeneignungs-Symbols mit mindestens einer bzw. einem von einer eindeutigen Farbe oder einem eindeutigen Muster ein.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsgebiete ergeben sich aus der hierin gegebenen Beschreibung. Es versteht sich, dass die Beschreibung und die spezifischen Beispiele ausschließlich Darstellungszwecken dienen und den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken sollen.
ZEICHNUNGEN
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen ausschließlich der Veranschaulichung und sind nicht dazu beabsichtigt, den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung einzuschränken. Die Komponenten in den Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgetreu.
Der Schwerpunkt liegt stattdessen auf dem Veranschaulichen der Grundsätze der Erfindung. In den Zeichnungen gilt:

1 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems, das gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gebildet ist;
2 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens, das zumindest durch das System von 1 ausgeführt wird; und
3 ist ein Bild eines Berichts, der durch das System von 1 gemäß dem in 2 gezeigten Verfahren erzeugt wird.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und soll die vorliegende Offenbarung, die Anmeldung oder die Verwendungen nicht einschränken. Die folgende Beschreibung erläutert, nur zur Veranschaulichung und nicht zur Einschränkung, verschiedene Ausführungsformen von Vorrichtungen und Verfahren zum Analysieren und Bereitstellen eines umfassenden Berichts zur Verwendung bei der Bestimmung der Eignung von Lungenlappen für ein bevorstehendes bronchoskopisch geführtes Lungenvolumenreduktionsverfahren (BLVR-Verfahren).
Eine Ausführungsform beschreibt ein Verfahren, um Aspekte der Lunge zu automatisieren, anzuzeigen, mit ihnen zu interagieren und sie zu charakterisieren. Wenn die menschliche Lunge in vivo mit einer Bilderfassungsvorrichtung abgebildet wird, kann dieses Bild rekonstruiert und ausgewertet werden, um normale und erkrankte Zustände darzustellen. Aufgrund der verschiedenen Unterklassen einer Erkrankung und der verschiedenen Darstellungen (Phänotypen) einer Erkrankung sind die Bewertung von Lappenbereichen der Lunge und der diese trennenden Fissuren wichtig, um die Erkrankung genau zu charakterisieren und die Antwort auf die BLVR-Therapie vorherzusagen.
Diese Offenbarung schließt Systeme und Verfahren ein, um die Visualisierung von Lungenlappen, die Vollständigkeit von Fissuren und Werte in Bezug auf das Ausmaß eines Emphysems in einer automatisierten Weise bereitzustellen, um eine klinische Entscheidungsfindung zu ermöglichen.
Die linke und die rechte Lunge sind jeweils durch tiefe Spalten in eine Vielzahl von Lappen unterteilt, wobei es sich um Zwischenlappenfissuren handelt, die hierin einfach als Fissuren bezeichnet werden. Die äußere Oberfläche der Lunge ist mit Brustfell bedeckt, einschließlich einer inneren Schicht, die das viszerale Brustfell ist, das in die Fissuren eintaucht, so dass es die Lappen bekleidet. Die Fissuren sind daher die Verbindungen zwischen den Lappen der Lunge und werden durch die äußerste Oberfläche der Lappen und das viszerale Brustfell an den Stellen definiert, an denen die Lappen aneinanderstoßen. Obwohl eigentlich die Fissur selbst eine Schnittstelle zwischen aneinander anstoßenden Lappen ist, ist es die sehr dünne Schicht der Lappen-Schnittstellen, die auf einem volumetrisches Bild erfasst und als die Fissur interpretiert wird. Die rechte Lunge schließt drei Lappen (den oberen, den mittleren und den unteren Lappen) ein, die durch zwei Fissuren unterteilt sind, bekannt als die schrägen und die horizontale Fissuren. Die linke Lunge schließt zwei Lappen (den oberen und den unteren Lappen) mit einer Fissur, der schrägen Fissur, dazwischen ein.
Die Ränder der Lappen und das Brustfell, das die Lappen bedeckt, definieren die Fissuren und trennen die Lappen auf derartige Weise, dass die Belüftung jedes Lappens von der benachbarter aneinanderstoßender Lappen getrennt ist. Zusätzlich bildet das Brustfell normalerweise eine glatte Oberfläche, die es aneinanderstoßenden Lappen ermöglicht, während der Einatmung und Ausatmung in Bezug aufeinander zu gleiten. Jedoch kann das Brustfell bei bestimmten Krankheitszuständen anschwellen oder anhaften. Zusätzlich können aneinanderstoßende Lappen aneinander haften, und die Brustfell- und Lungenabstände, die die Fissur normalerweise definieren, können verloren gehen. Die Fissur wird durch ein Niveau der Vollständigkeit beschrieben, und unterhalb eines bestimmten Niveaus kann Luft zwischen den Lappen strömen. Verschiedene hierin beschriebene Ausführungsformen identifizieren die Fissurvollständigkeit unter Verwendung von volumetrischen radiologischen Bildern und stellen sie visuell in einem 2D-Bild dar.
1 zeigt ein beispielhaftes Lungenvisualisierungssystem 10, das einen Prozessor, wie etwa einen Prozessor 40 in einem Computer, einschließen kann, und das auch eine Ausgabevorrichtung 42, wie etwa eine visuelle Anzeige (Monitor oder Bildschirm) oder eine Druckvorrichtung, einschließen kann. Das System 10 kann auch Anweisungen einschließen, die in Software (computerlesbare Medien) enthalten, im Speicher des Systems gespeichert und auf dem Prozessor 40 abarbeitbar sind. Die Software kann Anweisungen für den Prozessor 40 einschließen, um die verschiedenen hierin beschriebenen Schritte und Verfahren auszuführen, einschließlich Anweisungen, um Patientendaten zu empfangen, die volumetrische Bildgebungsdaten aus Datenquellen 20 einschließen, die möglicherweise mit dem Prozessor 40 über ein öffentliches und/oder privates Datennetz 30 verbunden sind, um die Daten zu analysieren, um die Lunge zu charakterisieren, und um Bilder zu erzeugen, die sich aus der Analyse der Bildgebungsdaten ergeben. Die erzeugten Bilder können über das Datennetzwerk 30 an eine Kunden-Computervorrichtung übertragen werden oder können in einer physischen Form ausgegeben und an den Kunden geliefert werden.
Beispiele der Ausführungsformen können unter Verwendung einer Kombination von Hardware, Firmware und/oder Software umgesetzt werden. Zum Beispiel können in vielen Fällen einige oder alle der durch Beispiele bereitgestellten Funktionen in ausführbare Software-Anweisungen umgesetzt werden, die auf einem programmierbaren Computerprozessor ausgeführt werden können. Gleichfalls schließen einige Beispiele der Erfindung eine computerlesbare Speichervorrichtung ein, auf der solche ausführbaren Software-Anweisungen gespeichert sind. In bestimmten Beispielen kann der Systemprozessor selbst Anweisungen enthalten, um eine oder mehrere Aufgaben auszuführen. Systemverarbeitungsfähigkeiten sind nicht auf irgendeine spezielle Konfiguration beschränkt, und der Fachmann wird erkennen, dass die hierin bereitgestellten Lehren in einer Anzahl von verschiedenen Weisen umgesetzt werden können.
2 zeigt ein Flussdiagramm eines Lungencharakterisierungs- und Visualisierungsverfahrens 60, das zum Beispiel unter Verwendung von Software als Teil des Systems 10 ausgeführt werden kann. In Schritt 64 werden volumetrische radiologische Bilder oder Bildgebungsdaten eines Patienten aus den Datenquellen 20 an die Verarbeitungsvorrichtung 40 übertragen. Die volumetrischen radiologischen Bilder oder Bildgebungsdaten können Computertomographie-Scans (CT-Scans), Magnetresonanztomographie-Scans (MRI-Scans) und/oder Positionsemissionstomographie-Scans (PET-Scans) sein, aus denen eine Serie zweidimensionaler ebener Bilder (hierin als zweidimensionale volumetrische Bilder oder zweidimensionale Bilder bezeichnet) in mehreren Ebenen erzeugt werden kann.
In Schritt 66 werden die Lungen, Atemwege und/oder Blutgefäße unter Verwendung der empfangenen Bilddaten in Segmente unterteilt. Die Verfahren zum Durchführen der Lungen-, Atemwegs- und Gefäßsegmentierung aus den volumetrischen Bildern oder Bildgebungsdaten können jene sein, die in verschiedenen Forschungspapieren beschrieben sind (z. B. Strange C.; Herth, FJ; Kovitz, KL; McLennan, G; Ernst, A; Goldin J; et al; Design of the Endobronchial Valve for Emphysema Palliation Trial (VENT): a nonsurgical method of lung volume reduction, BMC Pulm Med. 2007 Jul 3; 7: 10.). Die Segmentierung der Lungen, Atemwege und Gefäße führt zu einer Identifizierung des Lungengewebes, der Atemwege und der Gefäße im Unterschied zu den umgebenden Geweben und zur Trennung der Lungen, der Atemwege und der Gefäße in kleinere unterschiedliche Abschnitte, die individuell gemäß der Standard-Lungenanatomie identifiziert werden können. Die Umrisse von Lungenlappen werden dann aufgrund von separaten Daten gezeichnet.
In Schritt 68 wird für jeden Lappen eine Emphysembewertung basierend auf Werten von Hounsfield-Einheiten (d. h. Röntgendichte (HU)) für jedes Voxel in den Lungenlappendaten des Ziellappens erzeugt. In einer Ausführungsform wird die Emphysembewertung als ein Prozentsatz des Emphysems in dem Lappen identifiziert. Der Prozentsatz wird durch Bestimmen, welcher Prozentsatz der Lappenvoxel einen Wert von Hounsfield-Einheiten aufweist, der kleiner als ein Schwellenwert (z. B. -920 HU) ist oder innerhalb einem Bereich von Werten von Hounsfield-Einheiten liegt, berechnet.
Dann wird in Schritt 70 ein Wert der Fissurvollständigkeit für jede der drei Fissuren basierend auf einer Analyse der Bildgebungsdaten erzeugt. Ein beispielhaftes Verfahren zum Berechnen der Fissurvollständigkeit ist beschrieben in Brown, MS; Ochs, R; Abtin, F; Ordookhani, A; Brown, M; Kim, H; Shaw, G; Chong, D; Goldin, J. Automated Quantitative Assessment of Lung Fissure Integrity on CT. Proceedings of the First International Workshop on Pulmonary Image Analysis; New York, USA, 2008: 93-102.
Dann wird in Schritt 72 eine Heterogenitätsbewertung für jeden Lappen, basierend auf der Differenz zwischen der Emphysembewertung für den Ziellappen und der Emphysembewertung für einen Lappen benachbart zu dem Ziellappen, erzeugt.
Als Nächstes wird in Schritt 74 ein Bericht erzeugt, der ein Bild einschließt, das BLVR-Eignungssymbole für mindestens zwei Lappen, Fissurvollständigkeitsindikatoren und visuelle Kennzeichnungen der Emphysemebene einschließt.
Dann führt ein Gesundheitsdienstleister in Schritt 76 ein BLVR-Verfahren durch, d. h. er platziert ein oder mehrere Interbronchialventile (IBVs) in einem Lungenlappen, basierend auf einer Überprüfung des erzeugten Berichts. Ein beispielhaftes IBV ist das IBV-Ventilsystem, das von Olympus® hergestellt wird.
3 veranschaulicht einen beispielhaften Bericht 80, der von der Verarbeitungsvorrichtung 40 erzeugt wird (Schritt 74 von 2). Der Bericht 80 kann in verschiedenen Formaten erzeugt und auf verschiedenen Wegen an die Stelle geliefert werden, die den Bericht ursprünglich angefordert hat (z. B. medizinisches Fachpersonal, das für die Behandlung des Patienten verantwortlich ist, der den analysierten Bildgebungsdaten zugeordnet ist). Der Bericht 80 schließt einen Lungenanzeigebereich 82 ein, der ein Bild der Lungenlappen 84 einschließt. Die zuvor berechnete Emphysembewertung wird basierend darauf, wo die Emphysembewertung auf einer vordefinierten Skala liegt - siehe die Emphysembewertungsskala links von dem Lungenanzeigebereich 82 - graphisch auf dem Bild der Lappen 84 entweder durch ein bestimmtes Muster oder eine bestimmte Farbe dargestellt.
Fissurlinien 86 sind zwischen ihren jeweiligen Lappen in dem Lungenanzeigebereich 82 gezeigt. Die Fissurlinien 86 werden durch ein bestimmtes Linienmuster und/oder eine bestimmte Farbe basierend auf der zuvor berechneten Fissurvollständigkeit und einer Fissurvollständigkeitsskala dargestellt - siehe die Fissurvollständigkeitsskala, die unter der Emphysembewertungsskala gezeigt ist.
BLVR-Eignungssymbole 90 sind neben oder überlappend mit dem zugeordneten Lungenlappen in dem Lungenanzeigebereich 82 gezeigt. In diesem Beispiel sind die Symbole 90 nur für den rechten oberen Lappen, den rechten unteren Lappen, den linken oberen Lappen und den linken unteren Lappen gezeigt. Jedoch sind die berechneten Bewertungen für alle Lappen in einer Tabelle am Ende des Berichts 80 gezeigt. Die BLVR-Eignungssymbole 90 schließen die berechneten Bewertungen für Emphysem, Fissurvollständigkeit und Heterogenität ein. Die Hintergrundfarbe oder das Muster für jede Bewertung in den Symbolen 90 stellt das Erfüllen oder Nicht-Erfüllen eines vordefinierten Einschlusskriteriums (d. h. Schwellenwerts) für jede der Bewertungen dar. Die Symbole 90 stellen ein visuelles Werkzeug bereit, um es medizinischem Fachpersonal zu ermöglichen, zu bestimmen, welche Lappen gute Kandidaten für ein BLVR-Verfahren sind. In dem Beispiel von 3 ist der linke obere Lappen der einzige Lappen, bei dem alle drei Bewertungen den zugeordneten vordefinierten Kriterien (d. h. Schwellenwerten) entsprechen. Die Kriterien wurden basierend auf Erfahrungen bestimmt, die aus mehreren klinischen Studien gewonnen wurden.
Die Beschreibung der Erfindung ist lediglich beispielhafter Natur und Variationen, die nicht vom Kern der Erfindung abweichen, sollen innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegen. Solche Variationen sind nicht als Abweichung vom Geist und Schutzumfang der Erfindung anzusehen.
AUSFÜHRUNGSFORMEN

A. Ein Verfahren, umfassend: Empfangen von dreidimensionalen Bilddaten von mindestens einem Abschnitt der Lunge einer Person, wobei die dreidimensionalen Bilddaten Voxel umfassen; Zeichnen der Umrisse von Lungenlappen und Lungenfissuren anhand der Voxel; Erzeugen von Emphysembewertungen für jedes der Voxel in einem umrissenen Lungenlappen basierend auf einem vorbestimmten Schwellenwert von Röntgendichtewerten oder einem Schwellenbereich von Röntgendichtewerten; Erzeugen von Fissurintegritätsbewertungen für jede der Lungenfissuren basierend auf den Voxeln; Erzeugen von Heterogenitätsbewertungen für mindestens zwei Lappen basierend auf der Emphysembewertung eines Ziellappens und der Emphysembewertung eines Lappens benachbart zum Ziellappen; Erzeugen eines Berichts, umfassend die Emphysembewertungen, die Fissurintegritätsbewertung und die Heterogenitätsbewertungen; und Ausgeben des Berichts.
B. Das Verfahren nach A, wobei der Bericht umfasst: eine visuelle Darstellung einer Emphysemebene basierend auf den erzeugten Emphysembewertungen; eine visuelle Darstellung der Fissurintegrität basierend auf den erzeugten Fissurintegritätsbewertungen; und eine visuelle Darstellung der Lungenlappeneignung.
C. Das Verfahren nach B, wobei die visuelle Darstellung der Emphysemebene eine visuelle Darstellung von jedem der Lungenlappen umfasst, wobei die Emphysemebene durch mindestens eine von einer bestimmten Farbe oder einem Muster einer entsprechenden visuellen Darstellung des Lungenlappens visuell dargestellt wird.
D. Das Verfahren nach B oder C, wobei die visuelle Darstellung der Fissurintegrität eine visuelle Darstellung jeder der umrissenen Fissuren umfasst, wobei die umrissenen Fissuren durch mindestens eine(s) von einer bestimmten Farbe oder einem bestimmten Muster basierend auf der Fissurintegritätsbewertung visuell dargestellt werden.
E. Das Verfahren nach einem von B bis D, wobei die visuelle Darstellung der Lungenlappeneignung ein Lungenlappeneignungs-Symbol umfasst, wobei das Lungenlappeneignungs-Symbol einer entsprechenden visuellen Darstellung des Lungenlappens visuell zugeordnet ist.
F. Das Verfahren nach E, wobei das Lungenlappeneignungs-Symbol die Emphysembewertung und die Heterogenitätsbewertung des zugeordneten Lungenlappens und die Fissurintegritätsbewertung der Fissur benachbart zum zugeordneten Lungenlappen umfasst.
G. Das Verfahren nach E oder F, wobei das Lungenlappeneignungs-Symbol eine visuelle Anzeige der Erfüllung eines vordefinierten Einschlusskriteriums umfasst.
H. Das Verfahren nach G, wobei die visuelle Anzeige der Erfüllung der vordefinierten Einschlusskriterien das Darstellen von zumindest einem Teil des Lungenlappeneignungs-Symbols mit mindestens einer bzw. einem von einer eindeutigen Farbe oder einem eindeutigen Muster umfasst.
I. Das Verfahren nach irgendeinem der Punkte A bis H, wobei die Röntgendichtewerte in Hounsfield-Einheitswerten dargestellt werden.
J. Ein System, umfassend: eine Verarbeitungsvorrichtung, die konfiguriert ist, um: dreidimensionale Bilddaten von mindestens einem Abschnitt einer Lunge einer Person zu empfangen, wobei die dreidimensionalen Bilddaten Voxel umfassen; Zeichnen von Umrissen von Lungenlappen und Lungenfissuren aufgrund der Voxel; Erzeugen von Emphysembewertungen für jeden Lungenlappen für jedes der Voxel in einem umrissenen Lungenlappen basierend auf einem vorbestimmten Schwellenwert von Röntgendichtewerten oder einem Schwellenbereich von Röntgendichtewerten; Erzeugen von Fissurintegritätsbewertungen für jede der Lungenfissuren basierend auf den Voxeln; Erzeugen von Heterogenitätsbewertungen für mindestens zwei Lappen basierend auf der Emphysembewertung eines Ziellappens und der Emphysembewertung eines Lappens benachbart zum Ziellappen; und Erzeugen eines Berichts, der die Emphysembewertungen, die Fissurintegritätsbewertung und die Heterogenitätsbewertungen umfasst; und eine Ausgabevorrichtung in Signalkommunikation mit der Verarbeitungsvorrichtung, wobei die Ausgabevorrichtung konfiguriert ist, um den Bericht auszugeben.
K. Das System J, wobei der Bericht umfasst: eine visuelle Darstellung einer Emphysemebene basierend auf den erzeugten Emphysembewertungen; eine visuelle Darstellung der Fissurintegrität basierend auf den erzeugten Fissurintegritätsbewertungen; und eine visuelle Darstellung der Lungenlappeneignung.
L. Das System nach K, wobei die visuelle Darstellung der Emphysemebene eine visuelle Darstellung von jedem der Lungenlappen umfasst, wobei die Emphysemebene durch mindestens eine(s) von einer bestimmten Farbe oder einem bestimmten Muster einer entsprechenden visuellen Darstellung eines Lungenlappens visuell dargestellt wird.
M. Das System nach K oder L, wobei die visuelle Darstellung der Fissurintegrität eine visuelle Darstellung jeder der umrissenen Fissuren umfasst, wobei die umrissenen Fissuren durch mindestens eine(s) von einer bestimmten Farbe oder einem bestimmten Muster basierend auf der Fissurintegritätsbewertung visuell dargestellt werden.
N. Das System nach einem von K bis M, wobei die visuelle Darstellung der Lungenlappeneignung ein Lungenlappeneignungs-Symbol umfasst, wobei das Lungenlappeneignungs-Symbol einer entsprechenden der visuellen Darstellungen des Lungenlappens visuell zugeordnet ist.
O. Das System nach N, wobei das Lungenlappeneignungs-Symbol die Emphysembewertung und die Heterogenitätsbewertung des zugeordneten Lungenlappens und die Fissurintegritätsbewertung der Fissur benachbart zum zugeordneten Lungenlappen umfasst.
P. Das System nach N oder O, wobei das Lungenlappeneignungs-Symbol eine visuelle Anzeige der Erfüllung eines vordefinierten Einschlusskriteriums umfasst.
Q. Das System nach P, wobei die visuelle Anzeige der Erfüllung der vordefinierten Einschlusskriterien das Darstellen von zumindest einem Abschnitt des Lungenlappeneignungs-Symbols mit mindestens einer bzw. einem von einer eindeutigen Farbe oder einem eindeutigen Muster umfasst.
R. Das System nach einem von J bis Q, wobei die Röntgendichtewerte in Hounsfield-Einheitswerten dargestellt werden.
S. Ein nichtflüchtiges computerlesbares Aufzeichnungsmedium mit einem darauf gespeicherten ausführbaren Programm, wobei das Programm einen Prozessor zu Folgendem veranlasst: Empfangen von dreidimensionalen Bilddaten von zumindest einem Abschnitt einer Lunge einer Person, wobei die dreidimensionalen Bilddaten Voxel umfassen; Zeichnen der Umrisse von Lungenlappen und Lungenfissuren anhand der Voxel; Erzeugen von Emphysembewertungen für jeden der Lungenlappen für jedes der Voxel in einem umrissenen Lungenlappen basierend auf einem vorbestimmten Schwellenwert von Röntgendichtewerten oder einem Schwellenbereich von Röntgendichtewerten; Erzeugen von Fissurintegritätsbewertungen für jede der Lungenfissuren basierend auf den Voxeln; Erzeugen von Heterogenitätsbewertungen für mindestens zwei Lappen basierend auf der Emphysembewertung eines Ziellappens und der Emphysembewertung eines Lappens benachbart zum Ziellappen; Erzeugen eines Berichts, der die Emphysembewertungen, die Fissurintegritätsbewertung und die Heterogenitätsbewertungen umfasst; und Ausgeben des Berichts an eine Ausgabevorrichtung.
T. Das nichtflüchtige computerlesbare Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 19, wobei der Bericht umfasst: eine visuelle Darstellung einer Emphysemebene basierend auf den erzeugten Emphysembewertungen; eine visuelle Darstellung der Fissurintegrität basierend auf den erzeugten Fissurintegritätsbewertungen; und eine visuelle Darstellung der Lungenlappeneignung.
U. Ein System, umfassend: eine Verarbeitungsvorrichtung, die konfiguriert ist, zum: Empfangen von Emphysembewertungen für jeden Lungenlappen, dessen Umriss zuvor anhand von dreidimensionalen Bilddaten von zumindest einem Abschnitt einer Lunge einer Person gezeichnet wurde; Empfangen von Fissurintegritätsbewertungen für jede der Lungenfissuren, deren Umriss zuvor anhand der dreidimensionalen Bilddaten gezeichnet wurde; Empfangen von Heterogenitätsbewertungen für mindestens zwei Lappen; und Erzeugen eines Berichts, der die Emphysembewertungen, die Fissurintegritätsbewertung und die Heterogenitätsbewertungen umfasst; und eine Ausgabevorrichtung in Signalkommunikation mit der Verarbeitungsvorrichtung, wobei die Ausgabevorrichtung konfiguriert ist, um den Bericht auszugeben.
V. Das System U, wobei der Bericht umfasst: eine visuelle Darstellung einer Emphysemebene basierend auf den erzeugten Emphysembewertungen; eine visuelle Darstellung der Fissurintegrität basierend auf den erzeugten Fissurintegritätsbewertungen; und eine visuelle Darstellung der Lungenlappeneignung.
W. Das System nach V, wobei die visuelle Darstellung der Emphysemebene eine visuelle Darstellung von jedem der Lungenlappen umfasst, wobei die Emphysemebene durch mindestens eine(s) von einer bestimmte Farbe oder einem bestimmten Muster einer entsprechenden visuellen Darstellung des Lungenlappens visuell dargestellt wird.
X. Das System nach V oder W, wobei die visuelle Darstellung der Fissurintegrität eine visuelle Darstellung von jeder der umrissenen Fissuren umfasst, wobei die umrissenen Fissuren durch mindestens eine(s) von einer bestimmten Farbe oder einem bestimmten Muster basierend auf der Fissurintegritätsbewertung visuell dargestellt werden.
Y. Das System nach einem von V bis X, wobei die visuelle Darstellung der Lungenlappeneignung ein Lungenlappeneignungs-Symbol umfasst, wobei das Lungenlappeneignungs-Symbol einer entsprechenden der visuellen Darstellungen des Lungenlappens visuell zugeordnet ist.
Z. Das System nach Y, wobei das Lungenlappeneignungs-Symbol die Emphysembewertung und die Heterogenitätsbewertung des zugeordneten Lungenlappens und die Fissurintegritätsbewertung der Fissur benachbart zum zugeordneten Lungenlappen umfasst.
AA. Das System nach Y oder Z, wobei das Lungenlappeneignungs-Symbol eine visuelle Anzeige der Erfüllung eines vordefinierten Einschlusskriteriums umfasst.
AB. Das System nach AA, wobei die visuelle Anzeige der Erfüllung der vordefinierten Einschlusskriterien das Darstellen von mindestens einem Abschnitt des Lungenlappeneignungs-Symbols mit mindestens einer bzw. einem von einer eindeutigen Farbe oder einem eindeutigen Muster umfasst.
AC. Das System nach einem von U bis AB, wobei die Röntgendichtewerte in Hounsfield-Einheitswerten dargestellt werden.

Obwohl bisher die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Hinzufügungen, Weglassungen, Ersetzungen und andere Modifikationen können vorgenommen werden, ohne vom Geist oder Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

Strange C.; Herth, FJ; Kovitz, KL; McLennan, G; Ernst, A; Goldin J; et al; Design of the Endobronchial Valve for Emphysema Palliation Trial (VENT): a nonsurgical method of lung volume reduction, BMC Pulm Med. 2007 Jul 3; 7: 10 [0017]
Brown, MS; Ochs, R; Abtin, F; Ordookhani, A; Brown, M; Kim, H; Shaw, G; Chong, D; Goldin, J. Automated Quantitative Assessment of Lung Fissure Integrity on CT. Proceedings of the First International Workshop on Pulmonary Image Analysis; New York, USA, 2008: 93-102 [0019]

Claims

Verfahren, umfassend: Empfangen von dreidimensionalen Bilddaten von zumindest einem Abschnitt einer Lunge einer Person, wobei die dreidimensionalen Bilddaten Voxel umfassen; Zeichnen der Umrisse von Lungenlappen und Lungenfissuren anhand der Voxel; Erzeugen von Emphysembewertungen für jedes der Voxel in einem umrissenen Lungenlappen basierend auf einem vorbestimmten Schwellenwert von Röntgendichtewerten oder einem Schwellenbereich von Röntgendichtewerten; Erzeugen von Fissurintegritätsbewertungen für jede der Lungenfissuren basierend auf den Voxeln; Erzeugen von Heterogenitätsbewertungen für mindestens zwei Lappen basierend auf der Emphysembewertung eines Ziellappens und der Emphysembewertung eines Lappens benachbart zum Ziellappen; Erzeugen eines Berichts, umfassend die Emphysembewertungen, die Fissurintegritätsbewertung und die Heterogenitätsbewertungen; und Ausgeben des Berichts.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Bericht umfasst: eine visuelle Darstellung einer Emphysemebene basierend auf den erzeugten Emphysembewertungen; eine visuelle Darstellung der Fissurintegrität basierend auf den erzeugten Fissurintegritätsbewertungen; und eine visuelle Darstellung der Lungenlappeneignung.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die visuelle Darstellung der Emphysemebene eine visuelle Darstellung von jedem der Lungenlappen umfasst, wobei die Emphysemebene durch mindestens eine(s) von einer bestimmten Farbe oder einem bestimmten Muster einer entsprechenden visuellen Darstellung des Lungenlappens visuell dargestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die visuelle Darstellung der Fissurintegrität eine visuelle Darstellung jeder der umrissenen Fissuren umfasst, wobei die umrissenen Fissuren durch mindestens eine(s) von einer bestimmten Farbe oder einem bestimmten Muster basierend auf der Fissurintegritätsbewertung visuell dargestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die visuelle Darstellung der Lungenlappeneignung ein Lungenlappeneignungs-Symbol umfasst, wobei das Lungenlappeneignungs-Symbol einer entsprechenden der visuellen Darstellungen des Lungenlappens visuell zugeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Lungenlappeneignungs-Symbol die Emphysembewertung und die Heterogenitätsbewertung des zugeordneten Lungenlappens und die Fissurintegritätsbewertung der Fissur benachbart zum zugeordneten Lungenlappen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Lungenlappeneignungs-Symbol eine visuelle Anzeige der Erfüllung eines vordefinierten Einschlusskriteriums umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die visuelle Anzeige der Erfüllung der vordefinierten Einschlusskriterien das Darstellen von zumindest einem Abschnitt des Lungenlappeneignungs-Symbols mit mindestens einer bzw. einem von einer eindeutigen Farbe oder einem eindeutigen Muster umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Röntgendichtewerte in Hounsfield-Einheitswerten dargestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Durchführen eines bronchoskopischen Lungenvolumenreduktionsverfahrens an der Person basierend auf dem ausgegebenen Bericht.
System, umfassend: eine Verarbeitungsvorrichtung, die konfiguriert ist zum: Empfangen von dreidimensionalen Bilddaten von zumindest einem Abschnitt einer Lunge einer Person, wobei die dreidimensionalen Bilddaten Voxel umfassen; Zeichnen der Umrisse von Lungenlappen und Lungenfissuren anhand der Voxel; Erzeugen von Emphysembewertungen für jeden der Lungenlappen für jedes der Voxel in einem umrissenen Lungenlappen basierend auf einem vorbestimmten Schwellenwert von Röntgendichtewerten oder einem Schwellenbereich von Röntgendichtewerten; Erzeugen von Fissurintegritätsbewertungen für jede der Lungenfissuren basierend auf den Voxeln; Erzeugen von Heterogenitätsbewertungen für mindestens zwei Lappen basierend auf der Emphysembewertung eines Ziellappens und der Emphysembewertung eines Lappens benachbart zum Ziellappen; und Erzeugen eines Berichts, der die Emphysembewertungen, die Fissurintegritätsbewertung und die Heterogenitätsbewertungen umfasst; und eine Ausgabevorrichtung in Signalkommunikation mit der Verarbeitungsvorrichtung, wobei die Ausgabevorrichtung konfiguriert ist, um den Bericht auszugeben.
System nach Anspruch 11, wobei der Bericht umfasst: eine visuelle Darstellung einer Emphysemebene basierend auf den erzeugten Emphysembewertungen; eine visuelle Darstellung der Fissurintegrität basierend auf den erzeugten Fissurintegritätsbewertungen; und eine visuelle Darstellung der Lungenlappeneignung.
System nach Anspruch 12, wobei die visuelle Darstellung der Emphysemebene eine visuelle Darstellung von jedem der Lungenlappen umfasst, wobei die Emphysemebene durch mindestens eine(s) von einer bestimmten Farbe oder einem bestimmten Muster einer entsprechenden visuellen Darstellung des Lungenlappens visuell dargestellt wird.
System nach Anspruch 13, wobei die visuelle Darstellung der Fissurintegrität eine visuelle Darstellung jeder der umrissenen Fissuren umfasst, wobei die umrissenen Fissuren durch mindestens eine(s) von einer bestimmten Farbe oder einem bestimmten Muster basierend auf der Fissurintegritätsbewertung visuell dargestellt werden.
System nach Anspruch 13, wobei die visuelle Darstellung der Lungenlappeneignung ein Lungenlappeneignungs-Symbol umfasst, wobei das Lungenlappeneignungs-Symbol einer entsprechenden visuellen Darstellung des Lungenlappens visuell zugeordnet ist.
System nach Anspruch 15, wobei das Lungenlappeneignungs-Symbol die Emphysembewertung und die Heterogenitätsbewertung des zugeordneten Lungenlappens und die Fissurintegritätsbewertung der Fissur benachbart zum zugeordneten Lungenlappen umfasst.
System nach Anspruch 15, wobei das Lungenlappeneignungs-Symbol eine visuelle Anzeige der Erfüllung eines vordefinierten Einschlusskriteriums umfasst.
System nach Anspruch 17, wobei die visuelle Anzeige der Erfüllung der vordefinierten Einschlusskriterien das Darstellen von zumindest einem Abschnitt des Lungenlappeneignungs-Symbols mit mindestens einer bzw. einem von einer eindeutigen Farbe oder einem eindeutigen Muster umfasst.
System nach Anspruch 11, wobei die Röntgendichtewerte in Hounsfield-Einheitswerten dargestellt werden.
Nichtflüchtiges computerlesbares Aufzeichnungsmedium mit einem darauf gespeicherten ausführbaren Programm, wobei das Programm einen Prozessor zu Folgendem veranlasst: Empfangen von dreidimensionalen Bilddaten von zumindest einem Abschnitt einer Lunge einer Person, wobei die dreidimensionalen Bilddaten Voxel umfassen; Zeichnen von Umrissen der Lungenlappen und Lungenfissuren anhand der Voxel; Erzeugen von Emphysembewertungen für jeden der Lungenlappen für jedes der Voxel in einem umrissenen Lungenlappen basierend auf einem vorbestimmten Schwellenwert von Röntgendichtewerten oder einem Schwellenbereich von Röntgendichtewerten; Erzeugen von Fissurintegritätsbewertungen für jede der Lungenfissuren basierend auf den Voxeln; Erzeugen von Heterogenitätsbewertungen für mindestens zwei Lappen basierend auf der Emphysembewertung eines Ziellappens und der Emphysembewertung eines Lappens benachbart zum Ziellappen; Erzeugen eines Berichts, der die Emphysembewertungen, die Fissurintegritätsbewertung und die Heterogenitätsbewertungen umfasst; und Ausgeben des Berichts an eine Ausgabevorrichtung, wobei der Bericht umfasst: eine visuelle Darstellung einer Emphysemebene basierend auf den erzeugten Emphysembewertungen; eine visuelle Darstellung der Fissurintegrität basierend auf den erzeugten Fissurintegritätsbewertungen; und eine visuelle Darstellung der Lungenlappeneignung.