RU2542096C2 - Система для представления информации о вентиляции легких - Google Patents

Abstract

Группа изобретений относится к медицине, а именно к системам и способам отображения информации о вентиляции легких. Система содержит устройство ввода и процессор. Устройство ввода предназначено для получения множества КТ-изображений легкого, при этом каждое КТ-изображение соответствует одной фазе из, по меньшей мере, двух разных фаз в дыхательном цикле. Процессор выполнен с возможностью сравнения КТ-изображений, соответствующих разным фазам в дыхательном цикле, для определения поля векторов деформаций для каждой фазы, формирования для каждой фазы, изображения вентиляции на основании соответствующего поля векторов деформаций, пространственного совмещения изображений вентиляции и формирования, для, по меньшей мере, одной общей позиции на каждом из совмещенных изображений вентиляции, функции изменения во времени значения вентиляции для упомянутой общей позиции, при этом каждое значение вентиляции в функции изменения во времени значения вентиляции основано на векторных полях деформаций, соответствующих совмещенным изображениям вентиляции. Использование изобретения обеспечивает повышение точности оценки локальной вентиляции легких. 3 н и 8 з.п. ф-лы, 10 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к системе для отображения информации о вентиляции легких, при этом система содержит устройство ввода для получения множества компьютерных томографических изображений (КТ-изображений) легкого, причем каждое КТ-изображение соответствует одной фазе, по меньшей мере, двух разных фаз дыхательного цикла, и процессор, сконфигурированный с возможностью:

- сравнения КТ-изображений, соответствующих последовательным фазам, для определения векторного поля деформаций для каждой фазы,

- формирования, для каждой фазы, изображения вентиляции на основании соответствующего векторного поля деформаций, и

- пространственного совмещения изображений вентиляции,

- и дополнительного содержания дисплея для отображения информации о вентиляции легких.

Настоящее изобретение дополнительно относится к способу отображения информации о вентиляции легких и к компьютерному программному продукту.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В японской заявке на патент JP 2005-028121 предложена система для измерения локальной вентиляции легких. Упомянутая система использует трехмерное (3-мерное) компьютерное томографическое сканирование (КТ-сканирование) легких в моменты вдоха и выдоха. Затем изображение вдоха и изображение выдоха совмещают, и получают векторное поле смещений. Локальную вентиляцию легких вычисляют из векторного поля смещений. Интегрирование локальных значений выполняют для получения суммарного объема вентиляции. На фиг. 3 в заявке на патент JP 2005-028121 представлено изображение, на котором визуализируется локальная вентиляция легких. На данном изображении указаны зоны расширения, зоны сокращения и зоны, имеющие постоянный объем.

Недостаток системы в соответствии с заявкой на патент JP 2005-028121 заключается в том, что выдаваемое изображение обеспечивает информацию только о локальном изменении объема для полного дыхательного цикла. Более подробная информация может помочь врачу, терапевту или исследователю лучше оценить физическое состояние обследуемых легких.

ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью настоящего изобретения является повышение точности оценки локальной вентиляции легких.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с первым аспектом изобретения, данная цель достигается путем обеспечения системы для отображения информации о вентиляции легких, при этом, система содержит устройство ввода и процессор. Устройство ввода обеспечено для получения множества КТ-изображений легкого, причем, каждое КТ-изображение соответствует одной фазе из, по меньшей мере, двух разных фаз в дыхательном цикле. Процессор сконфигурирован с возможностью: сравнения КТ-изображений, соответствующих разным фазам в дыхательном цикле для определения векторного поля деформаций для каждой фазы, формирования для каждой фазы изображения вентиляции на основании соответствующего векторного поля деформаций, пространственного совмещения изображений вентиляции и формирования для, по меньшей мере, одной общей позиции в каждом из совмещенных изображений вентиляции, функции изменения во времени значения вентиляции для упомянутой общей позиции, при этом каждое значение вентиляции в функции основано на векторных полях деформаций, соответствующих совмещенным изображениям вентиляции. Для отображения, по меньшей мере, одного из изображений вентиляции или КТ-изображений и диаграммы сформированной функции может быть обеспечен дисплей.

Путем вычисления локальной вентиляции, врачу может представляться степень сокращения или расширения для каждого перехода фаз. Объем вентиляции можно представлять для любой выбранной пользователем позиции в легком и для любого момента в течение дыхательного цикла, а не как общий объем полного дыхательного цикла. Данная система дает возможность отображать релевантную информацию во всех пространственных измерениях (2 измерениях или 3 измерениях) и одновременно отображать информацию во временном измерении. Представляемые на дисплее изображения вентиляции показывают распределение вентиляции легких для изображаемой области, в то время как диаграмма или диаграммы показывают изменение во времени локальной вентиляции в, по меньшей мере, одной характерной позиции или области. Позиции или области могут выбираться автоматически или путем взаимодействия с пользователем. Например, можно выбрать область опухоли или опорную область со здоровой тканью. При использовании системы в соответствии с изобретением, можно выполнять не только сравнение состояний максимального вдоха и максимального выдоха, но можно сравнивать любые две фазы, что обеспечивает измерение во времени локальной вентиляции легких. Следует отметить, что, даже если вентиляция, вычисленная для перехода от максимального вдоха к максимальному выходу, является одинаковой для двух разных позиций или двух пациентов, вентиляция от фазы к фазе может различаться. Информация из всех изображений вентиляции от фазы к фазе обеспечивает более надежное средство для ранней диагностики рака.

В варианте осуществления системы в соответствии с изобретением для сформированной функции подбирают модель дыхательного цикла. Подобранную модель можно отображать вместе со сформированной функцией, чтобы визуализировать различия между теоретической моделью и измеренной совокупностью параметров вентиляции. Кроме того, параметры, использованные для подборки модели дыхательного цикла соответственно сформированной функции, могут содержать полезную информацию, например амплитуду вентиляции или фазовый сдвиг вентиляции. Если данные параметры определяются для разных позиций в легком, их можно визуализировать в виде атласа легкого, показывающего значения параметров в соответствующих позициях, например, с использованием цветокодирования.

В дополнительном варианте осуществления системы в соответствии с изобретением, совокупность параметров вентиляции определяют несколько раз, например, в течение курса лечения. Затем несколько сформированных функций можно использовать для анализа трендов. Анализ трендов может обеспечивать, в результате, отображение последовательности совокупностей параметров вентиляции. В предпочтительном варианте вычисляют и отображают тренды важных параметров, например амплитуды вентиляции и/или сдвиг фаз вентиляции.

Возможно также определение совокупности параметров вентиляции для нескольких пациентов и применение полученных данных для создания статистической модели функциональных данных легкого и представления статистических данных в виде функционального атласа легкого.

В предпочтительном варианте обеспечено средство пользовательского ввода, которое связано с процессором и дает пользователю возможность выбирать, по меньшей мере, одну общую позицию в отображаемом изображении вентиляции. При использовании упомянутого средства ввода, терапевт или обследующий врач получают возможность более детально изучить локальную вентиляцию легких в конкретной, представляющей интерес позиции.

В соответствии со вторым аспектом изобретения, предлагается способ отображения информации о вентиляции легких, при этом способ содержит этап получения множества КТ-изображений легкого, причем каждое КТ-изображение соответствует одной фазе из, по меньшей мере, двух разных фаз дыхательного цикла, этап сравнения КТ-изображений, соответствующих разным фазам в дыхательном цикле, для определения векторного поля деформаций для каждой фазы, этап формирования для каждой фазы изображения вентиляции на основании соответствующего векторного поля деформаций, этап пространственного совмещения изображений вентиляции, этап формирования для, по меньшей мере, одной общей позиции на каждом из совмещенных изображений вентиляции, диаграммы изменения во времени значения вентиляции для упомянутой общей позиции, причем каждое значение вентиляции на диаграмме основано на векторных полях деформаций, соответствующих совмещенным изображениям вентиляции, и этап отображения, по меньшей мере, одного из изображений вентиляции или КТ-изображений и диаграммы.

В соответствии с третьим аспектом изобретения предлагается компьютерный программный продукт для обеспечения выполнения процессором вышеописанного способа.

Специалистам в данной области техники будет ясно, что, по меньшей мере, два вышеупомянутых варианта осуществления, исполнения и/или аспекта изобретения можно объединять любым, представляющимся полезным, способом.

На основе настоящего описания, специалистом в данной области техники могут быть созданы модификации и варианты системы, способа, устройства для получения изображения, рабочей станции и/или компьютерного программного продукта, которые соответствуют описанным модификациям и вариантам системы или способа.

Приведенные и другие аспекты изобретения станут понятны из приведенного далее объяснения со ссылками на нижеописанные варианты осуществления.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На чертежах:

Фиг. 1 - схема системы в соответствии с изобретением,

Фиг. 2 - блок-схема последовательности операций способа в соответствии с изобретением,

Фиг. 3 - последовательность изображений компьютерных томографических изображений (КТ-изображений) пары легких,

Фиг. 4 - изображение последовательности векторного поля деформаций, полученного по КТ-изображениям, представленным на фиг.3,

Фиг. 5 - последовательность изображений вентиляции легких, полученных из векторных полей деформаций, представленных на фиг.4,

Фиг. 6 - примерный дисплей системы в соответствии с изобретением,

Фиг. 7 - диаграмма сформированной функции вентиляции вместе с подобранной моделью дыхательного цикла,

Фиг. 8 - изображение примерного атласа легкого,

Фиг. 9 - КТ-изображение легкого, на котором выделены характерные зоны, и

Фиг. 10 - график изменения во времени параметра вентиляции в течение десятинедельного периода.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг. 1 схематически изображена система в соответствии с изобретением. Система содержит процессор 15 с устройством 12 ввода для получения КТ-изображений легкого. КТ-изображения получают компьютерным томографическим сканером (КТ-сканером) 11, который может быть частью системы или соединен с ней. В изображения, получаемые КТ-сканером 11, вводится временная метка. Во время компьютерного томографического сканирования (КТ-сканирования), признаки дыхания пациента получают с помощью маркерного блока, помещенного, например, на верхнюю часть брюшной полости. Изображения проекций ретроспективно разделяют, на основании дыхательных фаз, например, на десять групп 3-мерных данных КТ-изображений (т.е. от фазы 0% до фазы 90%, с интервалом 10%). Временные метки вводят посредством, например, внутренних часов 13 КТ-сканера 11. Процессор 15 может записывать полученные изображения в запоминающем средстве 16, например на жестком диске. Изображения могут обрабатываться немедленно при получении или могут вызываться из запоминающего средства 16 в более поздний момент времени для обработки. Обработка приводит к формированию диаграмм, показывающих изменения во времени локальной вентиляции легких в некоторой локализации исследуемого легкого. После обработки КТ-изображений, дисплей 17 будет представлять изображение вентиляции легких и, по меньшей мере, одну из сформированных диаграмм. Обработка КТ-изображений описана ниже со ссылкой на фигуру 2. Для представления пользователю возможности управления обработкой и/или выбора режимов отображения и опций дисплея, можно обеспечить средство 18 пользовательского ввода.

На фиг. 2 представлена блок-схема последовательности операций способа в соответствии с изобретением. На этапе 22 ввода, КТ-изображения 71 принимаются в устройстве 12 ввода системы. КТ-изображения 71 отображают, по меньшей мере, часть легкого. КТ-изображения 71 получают в разные моменты дыхательного цикла пациента. В предпочтительном варианте, получают, приблизительно, десять изображений 71 на один дыхательный цикл, что имеет следствием разделение дыхательного цикла на десять разных фаз, изменяющихся от максимального выдоха до максимального вдоха и содержащих между ними промежуточные фазы. Посредством получения изображений на разных глубинах, можно получить 3-мерное изображение 71 для каждой фазы.

На этапе 23 сравнения, изображения 71 последовательных фаз сравнивают с использованием алгоритмов распознавания изображений и/или совмещения изображений. Различия между изображениями 71 двух последовательных фаз сохраняются, например, в виде векторного поля деформаций. Следует отметить, что различия между изображениями 71 двух последовательных фаз могут проистекать либо из дыхательного движения, либо из перемещений объекта обследования как целого. Поскольку перемещения пациента как целого являются более или менее одинаковыми для всех частей легкого, то точно совмещенные различия между двумя изображениями 71 можно компенсировать для данных перемещений. Вместо сравнения изображений 71 последовательных фаз, можно также сравнивать каждую фазу, например, с одной опорной фазой.

На этапе 24 определения вентиляции векторные поля деформаций служат для вычисления изображений 72 вентиляции. Вентиляция характеризует приток воздуха. Более высокие значения вентиляции соответствуют более высокому измеренному притоку воздуха, например, в л/мин. Вентиляцию можно вычислять, например, посредством вычисления отклонения векторных полей деформаций или определителя Якоби векторных полей деформаций, или посредством взятия значения Хаунсфилда из выбранной фазы и значения Хаунсфилда из другой деформированной фазы, которое соответствует вычисленному векторному полю деформаций, с последующим вычислением относительного изменения. Для каждой фазы формируется изображение 72 вентиляции. Примерные изображения 72 вентиляции представлены на фиг. 5. Изображения 72 вентиляции показывают, для каждой фазы и для каждой локализации в наблюдаемом легком, имеет ли место локальное расширение или сокращение ткани легкого. Смещение вентиляции выбирают так, чтобы значение 0 соответствовало отсутствию притока воздуха.

На этапе 25 совмещения, изображения 72 вентиляции совмещают. Одно из изображений 72 используют как опорное изображение. Например, состояние максимального вдоха может использовать как опорную фазу. Другие изображения 72 вентиляции смещают так, чтобы неподвижные опорные точки в изображенной зоне находились в одной и той же позиции в каждом из совмещенных изображений 73. Опорные точки могут быть указаны пользователем на всех изображениях. В альтернативном варианте пользователь указывает одну опорную точку на одном изображении, и процессор 15 автоматически производит поиск соответствующих точек на изображениях, соответствующих разным фазам. Кроме того, одна опорная точка, подлежащая отысканию, может быть найдена процессором с использованием поискового алгоритма и некоторых предварительно заданных критериев поиска. В результате, каждое изображение 72 вентиляции задается в системе координат опорной фазы, тогда как, перед совмещением, i-тое изображение вентиляции было связано с системой координат, принадлежащей i-той фазе. В альтернативном варианте совмещение изображений можно выполнять перед формированием векторных полей деформаций. В таком случае, КТ-изображения 71 совмещаются, и совмещение изображений 72 вентиляции больше не требуется. В обоих случаях конечным результатом будет набор из совмещенных изображений 73 вентиляции.

На этапе 26 формирования диаграммы формируется, по меньшей мере, одна диаграмма для представления изменения во времени значения вентиляции для конкретной позиции в обследуемом легком. С данной целью вентиляцию легких в разных фазах можно анализировать для, по меньшей мере, одной стандартной позиции. В альтернативном варианте пользователь может выбрать, по меньшей мере, одну позицию, для которой пользователь имеет намерение просмотреть изменение вентиляции легких во времени.

На фиг. 3 приведена последовательность КТ-изображений 71 пары легких. На данной фигуре показано десять изображений, где каждое изображение представляет отличающуюся фазу дыхательного цикла. Несмотря на то что на КТ-изображениях 71, возможно, видно еще не очень четко, в данном случае, фаза 0% соответствует состоянию максимального вдоха, при этом состояния 10%, 20%, 30% и 40% представляют фазы во время выдоха. Состояние 50% представляет переход от выдоха к вдоху. В состояния от 60% до 90%, легкие расширяются по причине вдоха. На максимальном вдохе дыхательный цикл завершается, и легкие опять находятся в состоянии 0%. Следует отметить, что, в принципе, любой момент дыхательного цикла можно задать, как состояние 0%. Подходящей альтернативой состоянию максимального вдоха может быть состояние максимального выдоха. В данном примере существует около 5 состояний выдоха и 4 состояний вдоха. Для других пациентов или для других измерений одного и того же пациента, отношение фаз вдоха к фазам выдоха может быть другим.

На фиг. 4 приведена последовательность векторных полей деформаций, полученная по КТ-изображениям 71, показанным на фиг. 3. В данном примере отображена нижняя - верхняя составляющая. Для каждой фазы определяется критерий измерения смещения в нижнем - верхнем направлении. В предпочтительном варианте, смещение измеряют в 3 направлениях (x, y, z), для получения возможности выполнения 3-мерного анализа вентиляции легких. Смещение определяют с использованием алгоритма распознавания образов. В фазах 10%-50%, наибольшее смещение происходит в верхнем направлении. Более светлые зоны изображения представляют большие смещения, чем более темные зоны. Упомянутые пять фаз представляют фазу выдоха дыхательного цикла. Выдох вызывается, в основном, расслаблением дыхательной мускулатуры и перемещением вверх диафрагмы, что приводит к нажиму вверх на легочную ткань и выталкиванию воздуха из легких. В фазах 60%-100%/0%, вдох приводит к смещению вниз легочной ткани. В данном случае, более темные зоны представляют большие смещения. Движение диафрагмы в нижнем направлении вызывает всасывание воздуха в легкие. Применение цветокодирования может быть полезно для обозначения величины и направления смещения.

На фиг. 5 приведена последовательность изображений 72 вентиляции легких, полученных из векторных полей деформаций, показанных на фиг. 4. Данные изображения 72 показывают, для каждой позиции в исследуемом легком, значение расширения/сокращения. Например, значение 0 соответствует сохранению объема, а значение меньше (больше) 0 указывает на сокращение (расширение), что можно отображать разными цветами.

На фиг. 6 изображен примерный дисплей 17 системы в соответствии с изобретением. На дисплее 17 показано одно из КТ-изображений 71. КТ-изображение 71 представляет два легких. Показанное КТ-изображение представляет одну из фаз дыхательного цикла. Чтобы пользователь мог выбирать изображение 71, представляющее другую фазу, может быть обеспечен пользовательский интерфейс. В альтернативном варианте, одновременно могут представляться, по меньшей мере, два изображения 71. Вместо КТ-изображения 71, возможно также представление изображения 72 вентиляции. Для четырех позиций 62 на КТ-изображении 71 отображается соответствующая диаграмма 74. Диаграмма 74 показывает изменение во времени значения вентиляции для соответствующей позиции 62. Вентиляционное смещение является таким, что во время выдоха значение вентиляции меньше 1, и во время вдоха значение вентиляции больше 1. Значение вентиляции характеризует объем легких. Щелчком мыши на позициях на КТ-изображении, пользователь может вызвать диаграммы 74, показывающие значения вентиляции для соответствующих позиций. По желанию, отображаемые диаграммы 74 могут показывать указатель 61 фазы текущего отображаемого КТ-изображения 71 таким образом, чтобы пользователь видел, какая точка на диаграмме соответствует отображаемому изображению 71. Путем манипуляции данным указателем 61, пользователь может выбирать КТ-изображения других фаз для отображения, вместо выбора КТ-изображений для отображения в дополнение к текущему отображаемому изображению.

На фиг. 7 представлена диаграмма 74 сформированной функции 81 вентиляции, вместе с подобранной моделью 82 дыхательного цикла. Модель 82 дыхательного цикла является математическим представлением вентиляции легких в виде функции времени. Например, модель 82 дыхательного цикла можно задать в виде

$$V\left(t\right)=V_0+b\cdot {\cos }^{2n}\left(c_1\left(t-\phi \right)+c_2\right)$$

где:

- $$c_1$$

задано продолжительностью дыхательного цикла,

- $$c_2$$

означает начальный сдвиг фазы вентиляции, при $$t=\phi$$

,

- $${\text{V}}_{\text{0}}$$

означает вентиляционное смещение,

- $$b$$

означает амплитуду вентиляции,

- $$\phi$$

означает момент начала отсчета времени, и

- характерное значение $$n$$

равно 1.

Для подбора под измеренный параметр могут быть пригодны различные модели 82. Выбор математической модели 82 может зависеть, например, от измеренного параметра и/или требуемой точности подбора. Значения параметров подобранной модели 82 могут вычисляться и отображаться для выбранных позиций в зоне легкого. Упомянутые параметры подобранной модели могут содержать информацию, полезную для лица, работающего с системой. Например, амплитуда вентиляции и сдвиг фазы вентиляции могут содержать ценную информацию для оценки физического состояния соответствующей зоны легких.

Для визуализации значений параметра подобранной модели 82 во множестве позиций в легком, можно вычислять и отображать атлас 90 легких. Например, цветокодированное изображение легких может показывать амплитуды вентиляции или сдвиг фазы вентиляции в клинически релевантных позициях на изображении легких. На фиг. 8 показан примерный атлас 90 легких, где каждый пиксель соответствует позиции в легком в некоторый момент дыхательного цикла. Параметр является амплитудой вентиляции. Цвет каждого пикселя указывает значение параметра. Подобные атласы легких можно формировать также для других параметров и областей легких.

Атлас легких может показывать информацию об изменении параметра вентиляции легких в течение периода времени в выбранных позициях в легком. На подобном атласе легких можно показать развитие состояния вентиляции, например, во время лечения или вследствие развивающегося заболевания. В альтернативном варианте, атлас легких можно формировать с использованием параметров вентиляции легких нескольких пациентов. Подобный атлас легких может обеспечивать статистическую информацию о функционировании легких определенных групп пациентов. Например, атлас легких можно обеспечивать для здоровых людей, курильщиков, некурящих, людей с раком легких и т.п., при этом отображаемое значение параметра может быть математическим ожиданием или среднеквадратичным отклонением параметра.

На фиг. 9 показано КТ-изображение 71 легкого, на котором выделены изображения характерных зон 91, 92, 93. На фиг. 10 показано изменение во времени параметра вентиляции в выделенных зонах 91, 92, 93 фиг. 9 за десятинедельный период. Характерные зоны 91, 92, 93 могут быть выбраны пользователем. Например, пользовательский интерфейс системы может давать пользователю возможность очерчивать выбранные зоны указательным устройством, например мышью или джойстиком. В дополнение к зонам, подлежащим контролю, пользователь может также выбирать, по меньшей мере, один параметр для контроля и/или шкалу времени контролируемой диаграммы. Зоны 91, 92, 93 могут выбираться также автоматически с использованием методов распознавания изображений. Например, система может распознавать и выбирать зону 91 опухоли. Затем вокруг зоны 91 опухоли выбирается зона 92 окрестности опухоли. По меньшей мере, одну опорную область 93 находят в другом легком или в том же легком, на расстоянии от зоны опухоли. В предпочтительном варианте, опорная область 93 содержит только здоровую ткань легкого.

На фиг. 10 представлен параметр вентиляции легких, амплитуда вентиляции, для выбранных областей 91, 92, 93. Значение параметра легкого для каждой области может быть средним значением из всех значений в области, максимальным значением в области и т.п. Следует отметить, что график может содержать параметры вентиляции для областей, которые не видны на КТ-изображении на фиг. 9, например, по той причине, что данные области расположены на отличающейся глубине. График на фиг. 10 показывает, что вентиляция легких в зоне 91 опухоли снижается в течение десятинедельного лечения, в то время как вентиляция легких в зоне 92 окрестности опухоли снижается лишь незначительно, и вентиляция легких в опорных областях 93 остается, по существу, постоянной.

Следует понимать, что изобретение относится также к компьютерным программам, в частности, к компьютерным программам на или в носителе, предназначенным для применения изобретения на практике. Программа может быть в форме исходного кода, объектного кода, источника промежуточного кода и объектного кода, например, в частично компилированной форме, или в любой другой форме, пригодной для использования в реализации способа в соответствии с изобретением. Кроме того, следует понимать, что упомянутая программа может иметь много разных архитектурных проектов. Например, управляющая программа, реализующая функции способа или системы в соответствии с изобретением, может быть подразделена на, по меньшей мере, одну подпрограмму. Специалисту будут очевидны много разных способов распределения функций между упомянутыми подпрограммами. Подпрограммы могут храниться вместе в одном исполняемом файле, в форме независимой программы. Данный исполняемый файл может содержать исполняемые компьютером команды, например команды процессора и/или команды программы-интерпретатора (например, команды программы-интерпретатора Java). В альтернативном варианте, одна, несколько или все подпрограммы могут храниться в, по меньшей мере, одном внешнем библиотечном файле и могут подключаться к основной программе как статически, так и динамически, например, во время выполнения. Основная программа содержит, по меньшей мере, одно обращение к, по меньшей мере, одной из подпрограмм. Кроме того, подпрограммы могут содержать обращения к функциям между собой. Вариант осуществления, относящийся к компьютерному программному продукту, содержит исполняемые компьютером команды, соответствующие каждому из этапов обработки данных, по меньшей мере, одного из вышеописанных способов. Упомянутые команды могут подразделяться на подпрограммы и/или храниться в, по меньшей мере, файле, который может подключаться статически или динамически. Другой вариант осуществления, относящийся к компьютерному программному продукту, содержит исполняемые компьютером команды, соответствующие каждому из средств из, по меньшей мере, одной/ого из вышеописанных систем и/или продуктов. Упомянутые команды могут быть подразделены на подпрограммы и/или храниться в, по меньшей мере, одном файле, который может подключаться статически или динамически.

Носитель компьютерной программы может быть любым объектом или устройством, способным содержать программу. Например, носитель может содержать среду для хранения, например устройство ROM (постоянное запоминающее устройство, например, CD ROM (ROM на компакт-диске), или полупроводниковое устройство ROM, или магнитный носитель записи, например, гибкий диск или жесткий диск. Кроме того, носитель может быть передающим носителем, например, электрическим или оптическим сигналом, который может передаваться по электрическому или оптическому кабелю или по радио, или другими средствами. Когда программа осуществлена в виде данного сигнала, то носитель может быть образован упомянутым кабелем или другим устройством или средством. В альтернативном варианте, носитель может быть интегральной схемой, в которую заложена программа, при этом микросхема предназначена для выполнения или для применения при выполнении соответствующего способа.

Следует отметить, что вышеупомянутые варианты осуществления иллюстрируют, а не ограничивают изобретение, и что специалисты в данной области техники смогут разработать множество альтернативных вариантов осуществления, не выходящих за пределы объема притязаний приложенной формулы изобретения. В формуле изобретения никакие условные обозначения, расположенные в скобках, не следует толковать как ограничивающие формулу изобретения. Применение глагола «содержать» и его спряжений не исключает присутствия элементов или этапов, отличающихся от элементов или этапов, заявленных в формуле изобретения. Элемент в единственном числе не исключает присутствия множества данных элементов. Изобретение можно реализовать с помощью аппаратного обеспечения, содержащего несколько отдельных элементов, и с помощью соответственно запрограммированного компьютера. В пункте формулы изобретения, касающемся устройства и перечисляющем несколько средств, некоторые из упомянутых средств могут быть осуществлены посредством одного и того же аппаратного изделия. Очевидное обстоятельство, что некоторые средства упомянуты во взаимно различающихся зависимых пунктах формулы изобретения, не означает, что в подходящих случаях нельзя использовать сочетание упомянутых средств.

Claims (11)

1. Система для отображения информации о вентиляции легких, при этом система содержит:
- устройство (12) ввода для получения множества КТ-изображений (71) легкого, причем каждое КТ-изображение (71) соответствует одной фазе из, по меньшей мере, двух разных фаз в дыхательном цикле,
- процессор (15), сконфигурированный с возможностью:
- сравнения КТ-изображений (71), соответствующих разным фазам в дыхательном цикле для определения векторного поля деформаций для каждой фазы,
- формирования для каждой фазы изображения (72) вентиляции на основании соответствующего векторного поля деформаций,
- пространственного совмещения изображений (72) вентиляции,
- формирования для, по меньшей мере, одной общей позиции (62) в каждом из совмещенных изображений (72) вентиляции, функции (81) изменения во времени значения вентиляции для упомянутой общей позиции (62), причем каждое значение вентиляции в функции (81) основано на векторных полях деформаций, соответствующих совмещенным изображениям (73) вентиляции, и
- подбора модели дыхательного цикла для функции (81).

2. Система по п. 1, в которой процессор (15) дополнительно сконфигурирован с возможностью получения амплитуды локальной вентиляции и/или сдвига фазы локальной вентиляции из подобранной модели дыхательного цикла.

3. Система по п. 1, в которой процессор (15) дополнительно сконфигурирован с возможностью формирования функции (81) несколько раз, например, в течение курса лечения, и выполнения анализа трендов на основании множества сформированных функций (81).

4. Система по п. 1, в которой процессор (15) дополнительно сконфигурирован с возможностью формирования функции (81) для множества объектов обследования и выполнения статистического анализа на основании множества сформированных функций (81).

5. Система по п. 1, дополнительно содержащая дисплей (17) для отображения, по меньшей мере, одного из изображений вентиляции или КТ-изображений (72, 71) и диаграммы (74) функции (81).

6. Система по п. 5, дополнительно содержащая средство (18) пользовательского ввода, связанное с процессором (15), для предоставления пользователю возможности выбора, по меньшей мере, одной общей позиции (62) на отображаемом изображении вентиляции или КТ-изображении (72, 71).

7. Система по п. 6, в которой процессор (15) сконфигурирован для обеспечения пользователя возможностью применения средства (18) пользовательского ввода для выбора одного из изображений вентиляции или КТ-изображений (72, 71), которое следует отобразить.

8. Система по п. 6, в которой процессор (15) сконфигурирован для обеспечения пользователя возможностью выбора опорной точки совмещения на отображаемом изображении (73) вентиляции и пространственного совмещения изображений (72) вентиляции относительно опорной точки совмещения.

9. Система по п. 1, дополнительно содержащая КТ-сканер (11) для получения КТ-изображений (71).

10. Способ отображения информации о вентиляции легких, при этом способ содержит этапы, на которых:
- (22) получают множество КТ-изображений (71) легкого, причем каждое КТ-изображение (71) соответствует одной фазе из, по меньшей мере, двух разных фаз дыхательного цикла,
- (23) сравнивают КТ-изображения (71), соответствующие разным фазам в дыхательном цикле, для определения векторного поля деформаций для каждой фазы,
- (24) формируют для каждой фазы, изображение (72) вентиляции на основании соответствующего векторного поля деформаций,
- (25) осуществляют пространственное совмещение изображений (72) вентиляции,
- (26) формируют для, по меньшей мере, одной общей позиции (62) на каждом из совмещенных изображений (73) вентиляции, функцию (81) изменения во времени значения вентиляции для упомянутой общей позиции (62), причем каждое значение вентиляции в функции (81) основано на векторных полях деформаций, соответствующих совмещенным изображениям (73) вентиляции,
- подбирают модель дыхательного цикла для функции (81).

11. Машиночитаемый носитель, содержащий исполняемые процессором команды, предназначенные предписывать процессору выполнять способ по п. 10.

Images