用于处理断层摄影数据的装置和方法

申请号 CN201510359427.5 申请日 2015-06-25 公开(公告)号 CN105212929A 公开(公告)日 2016-01-06
申请人 德尔格制造股份两合公司; 发明人 斯特芬·伦哈特; 蒂姆·拜尔-勒文施泰因; 斯特凡·默斯曼; 罗伯特·皮克麦特; 埃克哈德·特施纳;
摘要 本 发明 涉及用于处理借助于成像法获取的数据(501)的一种装置和一种方法(100)实现 肺 的供血的 位置 特定的 可视化 的改进。通过参考对比参量,测定在肺和心脏区域的供血方面对于观察时间段独特的位置特定的参量(503)并且作为输出 信号 提供。
权利要求

1.一种用于对借助于适合于产生用于成像的数据的医疗装置(30)获取的、在心脏和的各至少一个区域或肺的至少一个区域的灌注方面的数据(3)进行可视化和处理的方法,所述方法具有如下步骤:
-提供关于至少一个位置位于观察时间段之内的信号走势的心脏和灌注特定的信号的数据量(501)(CPRS),
-参考至少一个对比参量测定和提供出自所述心脏和灌注特定的信号(501)(CPRS)的相信息(601),
-在考虑用于测定和提供至少一个对于所述观察时间段独特的位置和灌注特定的参量的数据量(503,506,507,508,509,510)的所测定的所述相信息(601)的情况下,处理在病人心脏和肺的区域或肺的区域的灌注方面的信号的数据量(501)(CPRS),
-产生和提供用于位置特定地显示对于所述观察时间段独特的至少一个位置和灌注特定的参量的所述数据量(503,506,507,508,509,510)的输出信号
2.根据权利要求1所述的方法,其中将借助于适合于成像的医疗设备(30)获得的所述数据(3)表征为电子阻抗断层摄影设备(EIT)的数据(3)。
3.根据权利要求1所述的方法,其中将借助于适合于成像的医疗设备(30)获得的所述数据(3)表征为:
-提供基于计算机断层摄影(CT)的成像的医疗设备的数据,
-提供基于伦琴射线(X-Ray)的成像的医疗设备的数据,
-提供基于磁共振断层摄影(MRT)或基于核自旋断层摄影的成像的医疗设备的数据,-提供基于声波摄影(超声波)的成像的医疗设备的数据。
4.根据权利要求1所述的方法,其中通过出自所述心脏和灌注特定的信号的数据量(501)(CPRS)的与所述至少一个位置不同的另一位置的信号来表征所述对比参量。
5.根据权利要求1所述的方法,其中通过出自所述心脏和灌注特定的信号的数据量(501)(CPRS)的心脏的相位来表征所述对比参量。
6.根据权利要求1所述的方法,其中通过与所述心脏和灌注特定的信号的数据量
(501)(CPRS)的位置的总量的相位相比的、出自所述心脏和灌注特定的信号的数据量(501)(CPRS)的最大相位差的至少一个位置的信号来表征所述对比参量。
7.根据权利要求1所述的方法,其中在另一步骤中,从所述心脏和灌注特定的信号的数据量(501)(CPRS)中测定和提供数据量(503)(sCPRS)作为至少一个独特的灌注特定的参量,在所述步骤中在考虑所测定的所述相信息(601)的情况下将各个位置彼此间的信号的相位在所述观察时间段中在时间上彼此适应或者相互同步。
8.根据权利要求1所述的方法,其中在另一步骤中进行:提供关于至少一个位置在所述肺的区域的换气方面在观察时间段期间的时间走势的换气特定的信号的数据量(502)(VRS)。
9.根据权利要求8所述的方法,其中在另一步骤中进行:共同地提供具有所述心脏和灌注特定的信号的数据量(501)(CPRS)和所述换气特定的信号的数据量(502)(VRS)的数据。
10.根据权利要求9所述的方法,其中在另一步骤中,从数据的所述共同提供中,将所述心脏和灌注特定的信号的数据量(501)(CPRS)与所述换气特定的信号的数据量(502)(VRS)区分。
11.根据权利要求10所述的方法,其中在另一步骤中,参考至少一个对比信号测定换气特定的信号(502)(VRS)的相信息(602),并且在随后的步骤中,从所述换气特定的信号的数据量(502)(VRS)中在考虑所测定的所述相信息(602)的情况下测定和提供至少一个对于所述观察时间段独特的位置和换气特定的参量(504,505,506,510)。
12.根据权利要求11所述的方法,其中在另一步骤中,从所述换气特定的信号的数据量(502)(VRS)中测定和提供同步的数据量(504)(sVRS),在所述同步的数据量中在考虑所测定的所述相信息(602)的情况下,将各个位置彼此间的信号的相位在所述观察时间段中在时间上彼此适应或者相互同步。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的方法,其中在另一步骤中,将同步的换气特定的信号的数据量(504)(sVRS)在时间上与同步的心脏和灌注特定的信号的数据量(503)(sCPRS)在与灌注同步的同步的换气特定的数据量(505)(sVRS‘)的观察时间段中适应并且提供。
14.根据权利要求1或根据权利要求11所述的方法,其中在另一步骤中基于所测定的相信息(601,602)确定在肺的至少一个区域中的特别的感兴趣区域(ROI)(620,621)。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中在另一步骤中,从所述心脏和灌注特定的信号的数据量(501)(CPRS)中或从数据的所述共同的提供中借助于所测定的相信息(601,602)和/或确定的特别的所述感兴趣区域(ROI)(620,621)区分出所述肺的灌注特定的信号的数据量(sPRS)(508)和所述心脏的灌注特定的信号的数据量(sCRS)(509),并且提供该量(sPRS)(508),(sCRS)(509)。
16.根据权利要求15所述的方法,其中在另一步骤中,从所述心脏和灌注特定的信号(501)(CPRS)的数据量或所述同步的心脏和灌注特定的信号(503)(sCPRS)的数据量和/或确定的特别的所述感兴趣区域(ROI)(620,621)和/或所述肺的同步的灌注特定的信号(sPRS)(508)的数据量和/或所述心脏的同步的灌注特定的信号(sCRS)(509)的数据量中测定和提供对应于所述心脏的送功率的参量。
17.根据权利要求8至15中任一项所述的方法,其中在另一步骤中,在所述观察时间段期间,以与所述同步的心脏和灌注特定的信号(503)(sCPRS)的数据量成比例的方式、或以与所述肺的同步的心脏和灌注特定的信号(508)(sPRS)的数据量成比例的方式,设定所述同步的换气特定的信号(504)(sVRS)的数据量或所述与灌注同步的、同步的换气特定的信号(505)(sVRS’)的数据量,并且在所述观察时间段期间,将作为同步的灌注和换气特定的数据量sV/Q(506)的比例作为至少一个独特的位置和灌注特定的参量(506)提供。
18.根据权利要求17所述的方法,其中在另一步骤中,从所述同步的灌注和换气特定的数据量sV/Q(506)中测定在所述观察时间段期间全局的sV/Q特征值(510)并且作为至少一个独特的位置和灌注特定的参量(510)提供。
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中将一个心脏周期、多个心脏周期、一个呼吸周期、多个呼吸周期、心脏周期的一部分或呼吸周期的一部分、多个心脏周期的一部分或多个呼吸周期的一部分选择作为观察时间段。
20.一种用于对借助于适合于产生用于成像的数据的医疗设备(30)获取的、在心脏和肺的各至少一个区域或肺的至少一个区域的灌注方面的数据(3)进行可视化和处理的装置(10),所述装置
-借助于数据输入单元(50)、
-借助于计算和控制单元(70)、
-并且借助于数据输出单元(90)
构成用于执行根据权利要求1至19中的任一项所述的、用于对借助于适合于产生用于成像的数据的医疗设备(30)获取的、在心脏和肺的各至少一个区域或肺的至少一个区域的灌注方面的数据(3)进行可视化和处理的方法。
21.一种用于对借助于适合于产生用于成像的数据的医疗设备(30)获取的、在心脏和肺的各至少一个区域或肺的至少一个区域的灌注方面的数据(3)进行可视化和处理的装置(10),
具有数据输入单元(50)、
具有计算和控制单元(70)并且
具有数据输出单元(90),
其中所述装置借助于所述数据输入单元(50)构成用于:接收数据(3)并且提供作为关于至少一个位置在观察时间段期间的时间走势的心脏和灌注特定的信号的数据量(501)(CPRS),
其中所述装置(10)借助于所述计算和控制单元(70)构成用于参考至少一个对比信号测定和提供心脏和灌注特定的信号(501)(CPRS)的相信息(601),
其中所述装置(10)借助于所述计算和控制单元(70)构成用于:在考虑用于测定和提供至少一个对于所述观察时间段独特的位置和灌注特定的参量的数据量(503,506,507,
508,509,510)的所测定的所述相信息(601)的情况下,处理在病人所述心脏和所述肺的区域或所述肺的区域的灌注方面的信号的数据量(501)(CPRS),
其中所述装置(10)借助于所述数据输出单元(90)构成用于:产生用于位置特定地显示至少一个对于所述观察时间段独特的位置和灌注特定的参量的所述数据量(503,506,
507,508,509,510)的输出信号。
22.一种用于对借助于电子阻抗断层摄影设备(EIT)(30)获取的、在心脏和肺的各至少一个区域或肺的至少一个区域的灌注方面的数据(3)进行可视化和处理的系统,-具有电子阻抗断层摄影设备(30),
-具有用于处理电子阻抗断层摄影数据的装置(10)并且
-具有显示装置(99),
其中所述电子阻抗断层摄影设备(30)具有带有多个电极(33‘)的电极装置(33)、工作电子装置(36)、测量值检测和评估单元(37)以及数据处理和计算单元(38),
其中所述电极装置(33)设置在病人(35)的胸廓(34)上,
其中所述电极装置(33)的所述电极(33’)中的至少两个设计用于馈送交流电流或交流电压
其中所述电极装置(33)的所述电极(33’)中的至少两个设计用于检测测量信号,
其中所述工作电子装置(36)设计用于将所述交流电流或所述交流电压馈送到所述电极(33’)中,
其中所述测量值检测和评估单元(37)设计用于检测所述电极(33’)上的所述测量信号,
其中所述工作电子装置(36)和所述测量值检测和评估单元(37)构成用于:执行在所述电极(33’)的至少两个上馈送所述交流电流或所述交流电压,并且在所述电极装置(33)的至少两个电极(33’)上检测测量信号,使得以连续的顺序相继地从所述电极装置(33)中分别选出其他两个电极(33’)以用于馈送交流电流或交流电压,并且利用所述电极装置(33)的至少两个电极(33’)检测所述测量信号,
其中所述数据处理和计算单元(38)设计为:借助于重建算法从所述测量信号中产
生关于至少一个位置位于观察时间段之内的信号走势的心脏和灌注特定的信号的数据量(501)(CPRS)并且提供给所述数据输入单元(50)以用于处理电子阻抗断层摄影数据,其中所述装置(10)为了处理电子阻抗断层摄影数据而具有数据输入单元(50)、计算和控制单元(70)和数据输出单元(90),
其中所述计算和控制单元(70)构成用于参考至少一个对比信号测定和提供心脏和灌注特定的信号(501)(CPRS)的相信息(601),
其中所述计算和控制单元(70)设计用于在考虑用于测定和提供至少一个对于所述观察时间段独特的位置和灌注特定的参量的数据量(503,506,507,508,509,510)的所测定的所述相信息(601)的情况下处理在病人的所述心脏和所述肺的区域或所述肺的区域的灌注方面的信号的数据量(501)(CPRS),
其中所述数据输出单元(90)构成用于产生和提供用于位置特定地显示至少一个对于所述观察时间段独特的位置和灌注特定的参量的所述数据量(503,506,507,508,509,510)的输出信号,
其中所述显示装置(99)构成为:基于所述输出信号描述至少一个对于所述观察时间段独特的位置和灌注特定的参量的数字的、图形的或图像的显示。
23.根据权利要求20或权利要求21所述的装置,以及根据权利要求22所述的系统,其中所述计算和控制单元(70)基于所述相信息(601)产生同步的心脏和灌注特定的信号(sCPRS)的数据量(503)作为独特的位置和灌注特定的参量并且提供给所述数据输出单元(90)或所述显示装置(99)。
24.根据权利要求20至23中任一项所述的系统或装置,其中所述计算和控制单元
(70)基于所述相信息(601)通过平衡相差产生与所述心脏的相位同步的、同步的心脏和灌注特定的信号(sCPRS)的数据量并且提供给所述数据输出单元(90)或所述显示装置(99)。
25.根据权利要求20至24中任一项所述的系统或装置,其中所述数据输入单元(50)构成用于接收灌注特定的信号(CPRS)和换气特定的信号(VRS)的共同的数据量,并且其中所述计算和控制单元(70)构成用于区分所述心脏和灌注特定的信号(CPRS)与所述换气特定的信号(VRS),并且作为心脏和灌注特定的信号(CPRS)(503)的数据量和作为换气特定的信号(VRS)(502)的数据量提供给所述计算和控制单元(70)。
26.根据权利要求20至25中任一项所述的系统或装置,其中所述计算和控制单元
(70)构成为:将所述肺的不同的区域的换气特定的信号(VRS)(502)在时间基准中或在相位中在观察时间段期间彼此适应或同步,并且作为同步的换气特定的信号(sVRS)(504)的数据量为所述数据输出单元(90)或所述显示装置(99)提供。
27.根据权利要求20至26中任一项所述的系统或装置,其中所述计算和控制单元
(70)构成为:将换气特定的信号(VRS)(502)或同步的换气特定的信号(sVRS)(504)在时间基准中或在所述相位中与同步的心脏和灌注特定的信号(sCPRS)(503)适应或者与所述同步的心脏和灌注特定的信号同步,并且作为与灌注同步的、同步的换气特定的信号(sVRS’)(503)的数据量为所述数据输出单元(90)或所述显示装置(99)提供。
28.根据权利要求20至27中任一项所述的系统或装置,其中所述计算和控制单元
(70)基于所测定的所述相信息(601)测定相同的或类似的相位的信号,并且对于所述肺或所述心脏的至少一个区域组合或编组成在所述心脏(651,656,657)的供血方面并且在所述肺(652,653,654,655,658)的供血方面的特别的感兴趣区域(620,621),并且为所述数据输出单元(90)或所述显示装置(99)提供。
29.根据权利要求20至28中任一项所述的系统或装置,其中所述计算和控制单元
(70)构成为:基于所述相信息和/或确定的所述感兴趣区域,将同步的心脏和灌注特定的信号(sCPRS)(501)的数据量或心脏和灌注特定的信号(CPRS)和换气特定的信号(VRS)的共同提供的数据量区分成所述肺的灌注特定的信号(sPRS)(508)的数据量和所述心脏的灌注特定的信号(sCRS)(509)的数据量,并且为所述数据输出单元(90)或所述显示装置(99)提供。
30.根据权利要求20至29中任一项所述的系统或装置,其中所述计算和控制单元
(70)从心脏和灌注特定的信号(CPRS)(501)或同步的心脏和灌注特定的信号(sCPRS)(503)和/或确定的特别的所述感兴趣区域(ROI)(620,621)和/或所述肺的同步的灌注特定的信号(sPRS)(508)和/或所述心脏的同步的灌注特定的信号(sCRS)(509)中测定对应于所述心脏的泵送功率的参量,并且为所述数据输出单元(90)或所述显示装置(99)提供。
31.根据权利要求20至30中任一项所述的系统或装置,其中所述计算和控制单元
(70)构成为:将换气特定的信号(VRS,sVRS,sVRs’)(502,504,505)的数据量中的至少一个与同步的灌注特定的信号(sCPRS,sPRS)(503,508)的数据量中的至少一个组合成位置特定的在灌注和换气方面的特征参量的数据量(sV/Q)(506),并且为所述数据输出单元(90)或所述显示装置(99)提供。
32.根据权利要求31所述的系统或装置,其中所述计算和控制单元(70)构成为:从位置特定的在灌注和换气方面的特征参量(sV/Q)(506)的数据量中形成全局的换气灌注特征参量sV/QGlobal作为平均值(sV/QMean),(sV/QMedian)(510)、作为最小值(sV/QMin)(510’)或作为最大值(sV/QMax)(510”),并且为所述数据输出单元(90)或所述显示装置(99)提供。
33.根据权利要求32所述的系统或装置,其中所述数据输出单元(90)或所述显示装置(99)构成为:将位置特定的特征参量(sV/Q)(506)的数据量以全局的换气灌注特征参量(sV/QMean),(sV/QMedian)(510),(sV/QMin)(510’),(sV/QMax)(510”)之一标准化地作为数字的、图形的或图像的显示输出。

说明书全文

用于处理断层摄影数据的装置和方法

技术领域

[0001] 本发明涉及用于对借助于适合于产生用于成像的数据的医疗设备获取的、在的区域或肺的换气(通气)和灌注(供血)方面、以及用于心脏供血方面的数据进行可视化和处理的装置和方法。

背景技术

[0002] 从现有技术中已知用于电子阻抗断层摄影的装置(EIT)。所述装置构成和设置用于:从借助于电子阻抗测量中获取的信号和从中获取的数据和数据流中产生一个图像、多个图像或连续的图相序列。所述图像或图像序列示出了不同的身体组织、骨头、皮肤和体液(血液、淋巴液、脑液)和器官(肺、心脏)在导电率方面的区别,它们用于诊断病症、病症图像。
[0003] 因此,US 6,236,886在具有用于信号检测(电极)、信号处理(放大器、A/D转换器)、电流馈送(发电机电压电流变换器、电流限制装置)的部件、用于控制的部件(μC)的原理设计方案中描述具有多个电极装置、在至少两个电极处的电流馈送装置的电的阻抗断层摄影设备和具有用于供测定身体、如骨头、皮肤和血管的导电率分布的图像重建算法的方法。电的断层摄影设备实现对一个心跳之内的导电率变化的可视化和对心脏和血管中的血流的监视以及具有关于心脏功能的附加信息的阻抗心电图形式的心脏范围的供血中的时间相关性。借助于该可视化,识别肺的不同病状形式、乳腺炎肿瘤监控、消化器官的检查、外部发炎或内部供血的应用可能性是可行的。此外,内部器官的温度变化的监视是可行的。
[0004] 在US 5,807,251中描述:在EIT的临床应用中已知的是,提供一组电极,所述电极以彼此间特定的间距例如围绕病人的胸腔以与皮肤电接触的方式设置,并且电流或电压输入信号分别交替地在不同的或彼此相邻设置的电极的所有可能的对之间施加。当输入信号施加在彼此相邻设置的电极的对中的一个上时,测量其余电极的每个彼此相邻的对之间的电流或电压并且以已知的方式处理包含的测量数据,以便获得关于病人的横截面上的电阻率分布的显示并且显示在显示器上,其中围绕所述病人设置电极环。
[0005] 从US 5,272,624中已知,应用利用确定的电流模式的电的医学的阻抗成像法,所述电流模式馈送到馈电电极中。
[0006] US 5,184,624示出用于利用经由电极对将电流馈送到身体中并经由其余的电极对的身体处的电压电势检测而在身体上进行电子阻抗测量的多电极装置。在此,以围绕身体环绕的方式和方法相继地分别选出出自多个电极中的两个电极成为馈送的电极对,并且应用其余电极中的多个作为用于检测电压电势的电极对。
[0007] 在US 4,486,835中描述了一种用于电子阻抗断层摄影的设备,借助所述设备以预设的顺序借助复用装置在身体上执行在选出的第一电极对处馈送电信号并且在选出的第二电极对处检测电信号,并且转发给耦联到复用装置上的计算装置以用于测定身体的多个具备区域的电特性。在此,所述具备区域分类为身体中的三维成像的网格结构并且在迭代过程中连续更新多个具备区域处的导电率。
[0008] US 5,311,878描述了一种用于实时成像的电子阻抗断层摄影的设备和方法。围绕胸廓设置的电极的两个选出的相邻的电极的电子阻抗测量信号在将馈送电流同时馈送到选出的电极时输送给数字信号处理装置并且借助于基于计算机的重建产生实时图像。
[0009] 除了用于电阻抗断层摄影(EIT)的装置之外,在公共卫生领域中应用适合于成像的其他的医疗设备,例如不同的放射设备、如伦琴设备(X-Ray)、计算机断层摄影机(CT)、核磁共振(NMR)、核自旋或磁共振断层摄影设备(MRT,MRI)、以及还有用于心脏病学的、血管学的、还有产前或新生儿成像的声波摄影设备,所述设备实现实时成像和提供信号或图像数据。
[0010] US 3,310,049A描述了一种用于借助于超声测定心脏体积的方法。
[0011] 从US 5,052,395A中已知了一种用于以超声波摄影的方式测定心脏功率(心排血量)的超声脉冲加倍设备。
[0012] 因此,从US 4,075,482A中已知了一种基于伽辐射的伦琴断层摄影系统。
[0013] US 4,806,867A示出了一种磁共振成像系统。
[0014] 在US 4,149,081A中描述了一种用于对计算机断层摄影更好的图形重建的设备。
[0015] 在根据现有技术借助于这种计算机断层摄影设备(CT)进行辐射心血管检查中,以常见的方式应用造影剂,所述造影剂经由入口以侵入的方式导入病人中。尤其当在此应用放射活性的同位素时,这种造影剂是对于生物体极端的物理负荷,并且因此不可能以连续成像的方式监视心脏和肺的生命机能。为了产生在心脏的心脏冠状动脉状态方面的可评估的图像还需要:在心脏静止阶段执行断层摄影拍摄或者借助于断层摄影拍摄的后处理测定相应可用的数据。在此,断层摄影拍摄结合电子心电图(EKG)借助于两个提到的方法、所谓的“预计EKG触发”或所谓的“EKG控”组合。在“预计EKG触发”中,在心脏静止阶段借助于KEG测定并且与断层摄影拍摄同步,其中病人通过台面给进于是逐层透射。因此,同时不发生心脏的实时总拍摄,而是各个逐层获取的信息后续地组合。在“EKG门控”中在所谓的其中同时进行台面给进和管转动的“螺旋CT”中执行对整个心脏的断层摄影实时拍摄和同时执行连续地检测EKG信号。断层摄影拍摄紧随检查而在包含EKG信号的情况下借助于“EKG门控”来处理进而产生可评估的图像。在这两种方法中不利的是,计算机断层摄影设备(CT)为了同步附加地需要EKG信号作为外部信号,此外,特别在“EKG门控”中不利的是,病人在借助于螺旋CT进行断层摄影检查中不应呼吸,并且对检测到的数据的后处理是及其时间密集的,并且结果因此在检查本身期间并不存在,而是仅时间错开地存在。也在应用磁共振断层摄影设备(MRT)时,与电子心电图(EKG)同步以将多个心脏周期的数据组合成完整图像是常见的,而且应用造影剂是常见的,以便改进断层摄影拍摄的分辨率对比度。用于借助于MRT或CT在心电领域中成像的该示例的实施方案就原理而言能够转用到借助于MRT、CT的肺成像(血管学/血管造影)。
[0016] 此外,该示例的实施方案明显示出:用于电的电子阻抗断层摄影的设备(EIT)与磁共振断层摄影设备(MRT)还有计算机断层摄影设备(CT)相比具有显著的优点,更确切地说基本上在如下方面的优点:
[0017] ·EIT具有实时功能
[0018] ·EIT不需要耦联到EKG上
[0019] ·EIT不需要造影剂。
[0020] 在用于心电、血管、孕前或新生儿成像的超声波摄影设备方面要注意的是,所述设备的应用限制于暂时的检查,因为超声探头结合接触凝胶由应用者引导并且必须由应用者视觉连续地在检查期间观察超声探头的定向还有接触凝胶的功能。由此得到如下优点:
[0021] ·EIT不需要接触凝胶
[0022] ·EIT不需要通过应用者持续的功能监控
[0023] 因此与所提出的适合于成像的其他的医疗仪器(伦琴设备、计算机断层摄影设备、磁共振断层摄影设备、超声设备)不同,电子阻抗断层摄影设备(EIT)适合于尤其对肺还有肺和心脏的连续且持续的成像,而并不造成对于病人产生显著的物理负担或不舒适性。
[0024] EP 1 292 224 B2描述一种用于显示数据的装置和方法,所述数据借助于电子阻抗断层摄影设备获取。描述了用于评估的各种专用模式,根据所述模式进行对病人肺的状态的分析。因此,设有相对模式,所述相对模式处理经过的时间段的排气的二维分布的区域变化。此外,设有灌注模式,所述灌注模式处理心脏周期的经过的时间段的中的肺灌注的二维分布。此外,设有相移模式,所述相移模式处理换气的动。此外,在EP 1 292 224 B2中描述的模式是绝对模式、时间固定模式和区域的肺活量测定模式。不同的模式用于区分不同的肺状态。为了区分不同的肺状态相继地选择模式中的一个或所述模式中的多个用于运行。全部在EP 1 292 224 B2中描述的模式是共同的,即不提供实现共同地显示或处理灌注或排气的模式或模式组合。
[0025] 在病人呼吸时,尤其在重症监护中的病人呼吸时最重要的是:病人的肺尽可能好地换气(通气),还有供血(灌注)。于是仅当存在经由整个可供使用的肺体积的尽可能大的区域进行最可能好的供血(灌注)和最可能好的换气(通气)时,能够在病人的肺之上有效地进行气体交换,即从肺中将引入到血液循环中并且从血液循环中马上引出二氧化
[0026] 视病人的体质、用药和病症而定并且取决于病人借助用于呼吸的呼吸设备处的呼吸的设定,在没有直接地考虑特殊病情(例如肺扩张不全、肺气肿、肺炎、栓塞)的情况下,在病人的肺中得出:在不同的局部的肺区域中的下列不同的物理基础情况:
[0027] 情况A:具有充分换气和具有充分灌注的肺区域,
[0028] 情况B:具有充分换气和具有不充分灌注的肺区域,
[0029] 情况C:具有不充分换气和具有充分灌注的肺区域,
[0030] 情况D:具有不充分换气和具有不充分灌注的肺区域。
[0031] 肺中四中情况的该区别是现有技术中常见的简化的分类,如其也在EP 1 292 224 B2(图1)中所提出的。
[0032] EIT能够位置解析地从空气/气体与血液之间的阻抗区别中在灌注和换气之间区分。在病人的一次呼吸中,多个心跳周期同时存在。借助每次心跳,血液流动到肺中并且也再次流出。
[0033] 心跳周期以心跳频率具有一定的可变性并且是与呼吸异步的并且与呼吸频率不同。
[0034] 如果现在将一次呼吸或多次呼吸的肺的不同区域的阻抗或局部阻抗变化的EIT图像序列视为出自局部的心脏和灌注所决定的阻抗变化CPRS(Cardiac and Perfusion Related Signal心脏和灌注相关信号)和局部的由换气决定的阻抗变化VRS(Ventilation Related Signal换气相关信号)中的一种覆盖,那么从肺到心脏的和从心脏到肺的血流(灌注引起的阻抗变化)与呼吸(换气引起的阻抗变化)叠加
[0035] 心脏和灌注所决定的阻抗变化(CPRS)在此划分成基本上基于心脏的相应填充度的心脏决定的阻抗变化CRS(Cardiac Related Signal心脏相关信号),和基于肺组织中的血液分布(肺部灌注)的灌注决定的阻抗变化PRS(Perfusion Related Signal灌注相关信号)。
[0036] VRS和CPRS或PRS之间的叠加引起在图像序列中不能够以视觉的方式识别:关于局部的肺区中的灌注(PRS)和换气(VRS)分别是何种情况。附加地,视觉的可识别性一方面由此更困难,即用空气填充的肺区相对于周围的组织(肌肉、皮肤、骨头)的阻抗差明显大于用血液填充的肺区相对于周围的组织(肌肉、皮肤、骨头)的阻抗差,并且因此CPRS相对于VES具有显著更小的信号。附加地,视觉的可识别性和对灌注的定量评估由于因心脏和肺组织之间的脉搏传导时间引起的血流的相移而变难。人眼和与其结合的认知性的可察觉醒当然跟踪图像中的运动,在此为图相序列中的血流的进展,并且在此同时几乎不能够经由图像序列的多个图像确定特定位置处的信号的强度和其变化。
[0037] 在关于心脏处的脉搏波开始时的时间上的观察时间点对不同肺区域的位置相关的观察在将肺的两个不同的区(区域A、区域B)的灌注信号进行比较时得出:在一个区(区域A)中存在具有一定质量的供血,而在相同的观察时间点在另一区(区域B)中其中的灌注量性地显著移动。这通过如下来解释:即始于心脏的脉搏波并不同时达到肺的不同的区域,而是根据血管长度和血管特性(流动阻力,弹性)借助脉搏波到肺的血管中的传播在时间上不同延迟地进行。所述延迟能够作为灌注信号之间的相移来察觉。
[0038] 所述相移在EIT图像系列中在视觉评估时似乎感觉如“血流的行进”,但是所述血流的行进在现实中在肺组织中以该形式既不是时间上真实地发生也不量性地以该形式发生。在多个区域上在一个时间点没有包含相信息的多个灌注信号的值总和因此没有得出肺的多个区域上的灌注的量性的总图像。因此,根据肺的不同区域之间的血流的该相差,多个肺区域的灌注信号的总和得到灌注信号彼此间部分的抵消,使得以该方式不可能可用地量性陈述对于肺的区域或整个肺的灌注。例如经过一次呼吸或多次呼吸、如吸气(吸入)和呼气(呼出)的一次呼吸或多次呼吸的一部分,在唯一的位置处或在多个确定的位置处的多个灌注信号在时间上的总和不适合于生成如下的局部的图像,从所述图像中显著地且单义地可见肺的不同区域之间的灌注中的差。在经过一次呼吸的总和中例如一方面得到经过多个心跳周期的总和,使得对于确定的位置灌注在一次呼吸中多次波动,并且在此血液在该确定的位置流入并且再次流出,使得对于该唯一的位置也不能量性平均地测定灌注。

发明内容

[0039] 本发明提出如下目的:提出用于对借助于-适合于产生用于成像的数据的医疗设备、例如电子阻抗断层摄影设备-获取的数据进行可视化和处理的一种方法、一种装置和一种系统,即提供在心脏和肺的各至少一个区域或肺的至少一个区域的灌注方面的可量性化的评估。
[0040] 与所述目的处于紧密关联的其他的目的由此得出:基于电子阻抗断层摄影设备的所提供的数据或者借助于改进的电子阻抗断层摄影系统实现在心脏和肺的各至少一个区域或肺的至少一个区域灌注方面的位置相关的可评估性。
[0041] 该目的和其他的目的通过所附的独立权利要求实现,尤其通过具有权利要求1的特征的方法和具有权利要求20的特征的装置以及根据权利要求21所述的装置来实现。
[0042] 所述目的还通过具有权利要求22的特征的系统来实现。
[0043] 本发明的有利的实施方式从从属权利要求中得出并且在下面的说明中部分地参考附图详细阐述。
[0044] 此外,该方法也能够作为计算机程序或计算机程序产品来提供,使得本申请的保护范围同样延伸到计算机程序产品和计算机程序上。
[0045] 根据本发明的第一方面,在根据本发明的用于对借助于适合于产生用于成像的数据的医疗设备获取的、在心脏和肺的各至少一个区域或肺的至少一个区域的灌注方面的数据进行可视化和处理的方法中,以如下步骤的顺序处理适合于成像的医疗设备的数据,使得在心脏和肺的各至少一个区域或肺的至少一个区域的灌注方面的可量化的评估是可行的。
[0046] 步骤的顺序划分成如下步骤:
[0047] -提供关于至少一个位置在观察时间段期间在观察时间段中的信号变化的心脏和灌注特定的信号(Cardiac and Perfusion Related Signal;CPRS心脏和灌注相关信号)的数据量,
[0048] -参考至少一个对比参量测定和提供心脏和灌注特定的信号的相信息,[0049] -在考虑用于测定和提供至少一个对于观察时间段独特的位置和灌注特定的参量的数据量的所测定的相信息的情况下,处理在病人心脏和肺的区域或肺的区域的灌注方面的信号(CPRS)的数据量,
[0050] -产生用于位置特定地显示对于所述观察时间段独特的位置和灌注特定的至少一个参量的数据量的输出信号
[0051] 数据处理的所述步骤顺序在根据本发明的方法中在持续的过程中连续地重复。在此,处理的数据作为输出信号优选适合于图像显示、持续地提供。在此,就本发明而言,根据另外的或优选的实施方式的其他的步骤分别将其本身或以组合的方式共同包含到该顺序步骤中。
[0052] 下面,详细阐述一些在本专利申请的范围中应用的概念。
[0053] 就本发明而言,将时间走势中的时间部段能够理解为观察时间段。这种观察时间段的起始和终止通过如下事件给定,所述事件通过呼吸或人工呼吸的特性、心脏活力的特性、心脏复苏的特殊性或特性来给定,并且通常也在心脏和灌注特定的信号(CPRS)的数据量的信号中反应。心脏特定的观察时间段的实例是一个心脏周期、多个心脏周期、心脏周期的一部分、如心脏收缩或舒张,心脏周期的时域,他们对应于EKG的特定的区段或区间(P波、QRS复波、T波、U波、PQ区间、QT区间、ST区段)。呼吸特定的观察时间段的实例是一个呼吸周期、多个呼吸周期、呼吸周期的一部分、如吸气(吸入)、吸入间隔、呼气(呼出)、呼出间隔、以及还有一个或多个呼吸周期的一部分、例如多次吸入、多次呼出。其他的观察时间段、尤其在利用机器的人工呼吸中的多个观察时间段能够是确定的压力平、如高原压力或PEEP压力(Positive End Exspiratoric Pressure,PEEP呼气末正压通气)或时间部段,所述确定的压力水平或时间部段对应于人工呼吸形式的确定的特性(例如Bi-Level Positive Airway Pressure,BiPAP,双相气道正压)。
[0054] 观察时间段的另一可行的时间部段从如下可行性中得出:以侵入的方式将特定的量、所谓的丸剂、特殊的液体、例如食盐溶液输送给身体中的血量。所述丸剂借助血液循环流动到心脏中并且在肺和/或心脏成像时引起独特的信号走势。所述信号走势能够结合侵入性的丸剂给药的时间点用作为用于确定观察时间段的基础。
[0055] 心脏和灌注特定的信号的数据量(CPRS)在一个优选的实施方式中被提供作为电子阻抗断层摄影设备(EIT)的EIT数据的数据量。
[0056] EIT数据在此就本发明的意义而言能够理解为如下信号或数据:
[0057] -EIT原始数据,即用EIT设备借助于一组电极或借助于电极带检测的测量信号,如电压或电流,其与电极或一组电极或与电极带上的电极或一组电极的位置相关联。
[0058] -EIT图像数据,即如下信号或数据,所述信号或数据借助重建算法从EIT原始数据中测定,并且描述病人的心脏和肺的区域或肺的区域的阻抗变化或阻抗差、局部阻抗。
[0059] -分类的EIT数据,即如下EIT图像数据或信号,其根据预设的标准预先分类或者分等级。分类在此例如转化为典型地划分成描述取决于心脏和灌注的(Cardiac and Perfusion Related Signal;CPRS心脏和灌注相关信号)阻抗、阻抗变化或阻抗差的EIT数据或信号和描述取决于换气的阻抗、阻抗差或阻抗变化(Ventilation Related Signal换气相关信号,VRS)的EIT数据或信号。
[0060] -特定分类的EIT数据,即如下EIT图像数据或信号,其根据预设的标准预先分类或者分等级。特定的分类在此例如能够附加地转换为典型地划分成基本上包括肺的取决于灌注的(Perfusion Related Signal;PRS灌注相关信号)阻抗、阻抗变化或阻抗差的EIT数据或信号和描述心脏的取决于灌注的阻抗、阻抗差或阻抗变化(Cardiac Related Signal心脏相关信号,CRS)的EIT数据或信号。
[0061] 在另外优选的实施方式中,就本发明而言提出,心脏和灌注特定的信号的数据量(CPRS)也被表征为:
[0062] -提供基于计算机断层摄影(CT)的成像的医疗设备的数据,
[0063] -提供基于伦琴射线(X-Ray)的成像的医疗设备的数据,
[0064] -提供基于磁共振断层摄影(MRT)或基于核自旋断层摄影的成像的医疗设备的数据,
[0065] -提供基于超声波摄影(超声波)的成像的医疗设备的数据。
[0066] 参考至少一个对比参量测定和提供心脏和灌注特定的信号的相信息在此优选借助于用于信号和数据处理的数学方法进行,所述数学方法基于频域中的相分析、时域中的时间延迟分析或基于时域中的信号的交叉相关。就本发明而言,相信息包含所有类型的如下信息,所述信息关于在观察时间段之内在相对于参考参量或对比参量、例如相对于肺或心脏的另一区域的肺或心脏的一个或多个区域的灌注方面的信号走势中的信号或信号分量的时间延迟或时间移位、相差或相差异以及相位。此外,概念时间延迟就本发明而言连同包括在观察时间段之内的在相对于参考参量或对比参量、例如相对于肺的另一区域的肺的一个或多个区域的换气方面的信号走势中的信号或信号份额的任何类型的时间延迟或时间移位。在时域中通过在观察时间段之内的分别在信号走势中的独特的信号结构、例如过零点、幅度最大值或幅度最小值、超过或低于阈值之间的时间间距或至少两个信号彼此间的或一个信号相对于对比参量方面的信号走势的分析,通过比较信号走势来测定换气信号或灌注信号的时间延迟。此外,就本发明而言,相信息表征肺或心脏的一个或多个区域的不同的区域、位置、像素的存在于心脏和灌注-和/或换气特性的信号的谱域中的相移、相差或相位。同样地,就本发明而言,共同包括如下相信息,所述相信息通过心脏和灌注-和/或换气特定的信号的数学变换、例如FFT、拉普拉斯变换、Z变换、小波变换、数据量来确定,并且通过相应的逆变换能够测定作为相信息。
[0067] 在优选的实施方式中,应用出自心脏和灌注特定的信号的数据量(Cardiac and Perfusion Related Signal;CPRS心脏和灌注相关信号)中的与该至少一个位置不同的另一位置的观察时间段中的信号或信号走势作为对比参量。
[0068] 在另一优选的实施方式中,从心脏和灌注特定的信号的数据量(CPRS)中在观察时间段中应用表示心脏的相位特性的信号或信号走势作为对比参量。依赖于心跳的节律中的萎缩(舒张)和心脏的收缩(收缩)中的持续的切换,能够由心脏和灌注特定的信号的数据量(Cardiac and Perfusion Related Signal;CPRS心脏和灌注相关信号)限制作为极其类似得到的阻抗变化的心跳节律中的位置特定的下限数据量的心脏位置,进而适合作为用于推倒对比参量的基础。因为在没有显著延迟的情况下进行心室中的血液的传播,所以共同表征心脏位置(心脏区)的位置的相位仅稍微彼此不同。得到大约20ms的心脏区域之内的供血延迟,这在每分钟60-80次跳动的心脏频率的情况下引起仅大约7°至10°的相差。基于这种生理心脏的关联有利的是,从心脏和灌注特定的信号的数据量(CPRS)中确定心脏的相位,并且心脏的所述相位用作用于将关于灌注方面的信号的数据量(CPRS)处理成对于观察时间段独特的位置和灌注特定的参量的对比参量。
[0069] 在另一优选的实施方式中,从心脏和灌注特定的信号的数据量(CPRS),在观察时间段中应用如下信号或信号走势作为对比参量,所述信号或信号走势具有在相位方面与多个心脏和灌注特定的信号的数据量(CPRS)的信号最小程度的一致性。因此,有利地,对于数据量而言得到一种“数学零相”,将数据量的其余的位置特定的信号以所述数学零相标准化或者能够在进一步的数据处理中被关联。在考虑测定的相信息的情况下处理在病人的心脏和肺的区域或肺的区域的灌注方面的信号的数据量(CPRS)用于测定和提供具有至少一个对于观察时间段独特的位置和灌注特定的参量的数据量。独特的参量为用于肺或心脏的一个确定的位置或多个位置的灌注的度量,所述度量对于观察时间段中的灌注是独特的。
[0070] 就本发明而言,将任何测定的参量理解为独特的位置和灌注特定的参量,所述所测定的参量借助于数学关联表征对于在灌注方面的至少一个对比参量的至少一个位置的数据、信号组、数据或信号的权重、评估、适应或匹配。属于此的例如是:在观察时间段期间的至少一个位置的信号或信号走势的操纵、如总和、积分、形成平均值、中位置和不同类型的取平均、如算数平均值、几何平均值、调和平均值或二次平均值(RMS)、最大值和最小值、与最大值的关联、与最小值的关联、与平均值的关联或与确定阈值或确定水平或公差带的关联。
[0071] 在一个优选的实施方式中,基于相信息测定的至少一个独特的位置和灌注特定的参量是一个通过将出自心脏和灌注特定的信号的数据量(CPRS)的至少一个信号的相差与至少一个对比参量适应而与至少一个对比参量同步的位置、心脏和灌注特定的信号(Synchronized Cardiac and Perfusion Related Signals;sCPRS同步的心脏和灌注特定的信号)。心脏和灌注特定的信号参照至少一个对比参量的同步在此优选借助于用于信号和数据处理的数学方法进行,所述数学方法基于频谱中的相匹配或基于时域中的各个数据组的移位。频谱中的相匹配-根据时间信号到频域的变换-分别为信号的频率或频率的范围或频率考虑所属的位置特定的相值,所述信号基本上能够与心脏活力关联。
[0072] 在一个尤其优选的实施方式中,在信号走势期间或在观察时间段期间,将出自心脏和灌注特定的信号的数据量(CPRS)中的多个信号的同步作为独特的位置和灌注特定的参量。在此,使位置特定的相差相互适应,其中将信号的相与心脏的相位同步。出自心脏和灌注特定的信号的数据量(CPRS)中的多个信号在此反映肺还有心脏的主要部分,使得以该方式在肺和心脏的主要部分上得到在肺和心脏的位置特定的灌注方面的位置和灌注特定的独特的参量的数据量作为关于心脏相位的同步的心脏和灌注特定的信号(sCPRS)的数据量。
[0073] 在另一尤其优选的实施方式中,在另一步骤中进行提供关于至少一个位置在观察时间段期间的肺的区域的换气(通气)方面在观察时间段中的信号走势的换气特定的信号的数据量(Ventilation Related Signal,VRS换气相关信号)。在该另外的尤其优选的实施方式的变体中,在另一步骤中进行共同地提供数据量,所述数据量包含心脏和灌注特定的信号(CPRS)的数据量(CPRS)和换气特定的信号的数据量(VRS)。
[0074] 在紧随共同提供的该步骤的一个步骤中,在另一尤其优选的实施方式中,从数据的共同提供中,在另一步骤中,将心脏和灌注特定的信号的数据量(CPRS)与换气特定的信号的数据量(VRS)区分。
[0075] 心脏和灌注特定的信号(CPRS)和换气特定的信号(VRS)之间的区分借助于数学方法和用于数据分离的模型函数来进行。作为这种用于信号和数据分析和分离的方法的实例在此称为:主成分分析(Principal Component Analysis;PCA),无关性分析(Independent Component Analysis;ICA)。主成分分析(PCA)基于最高的数据方差的平衡和均方误差最小化的方法,无关性分析(ICA)基于以要分离的信号之间的最大统计无关性为基础的模型函数。
[0076] 数据量(CPRS,VRS)的区分在此也能够借助于数学频率选择法(DFT,FFT)进行。取决于心脏周期(心脏频率:大约60至150跳每分钟)与呼吸周期(呼气频率:大约12至
45次呼吸每分钟)的区分,给出频域的显著的区分,并且因此可以足够良好地在属于灌注的信号份额和属于换气的信号份额之间区分频域。
[0077] 在另一尤其优选的实施方式中,在另一步骤中,从换气特定的信号的数据量(VRS)中测定和提供同步的换气特定的数据量(synchronized Ventilation Related Signal,sVRS)。在同步的换气特定的数据量(sVRS)中在考虑所测定的相信息的情况下,将各个位置彼此间的换气特定的信号的相位在观察时间段中在时间上彼此适应或者相互同步。同步的换气特定的数据量(sVRS)提供如下优点:在观察时间段中、例如在吸气或呼气的持续时间期间,在观察时间段上平衡各个肺区域的换气的交替的强度。这对于进一步处理数据、尤其对于将换气与灌注数据对比是有利的。因此,在另一特别的实施方式中,该同步的换气特定的数据量(sVRS)形成用于将换气特定的信号与心脏和灌注特定的信号适应的基础,在所述另一特别的实施方式中,测定和提供与灌注同步的、同步的换气特定的数据量。在该另一特别的实施方式中,同步的换气特定的数据量(sVRS)及时地与同步的心脏和灌注特定的信号(sCPRS)适应并且提供给与灌注均匀的、同步的换气特定的数据量(sVRS’)。
[0078] 在另一尤其优选的实施方式中,在另一步骤中,基于所测定的相信息确定在肺或心脏的至少一个区域中特别的感兴趣区域(Regions Of Interest;ROI)。从该相信息中可以将肺或心脏的具有相同的或类似的相位的位置或区域组合或编组成一个特别的感兴趣区域(RIO)。在这样组合特别的感兴趣区域时,将具有相同的相位或类似的相位的位置组合成灌注感兴趣的区域。通常作为特别的感兴趣区域的一个实例的是心脏区,也称作为心室。
[0079] 因为在心脏中在没有显著延迟的情况下进行血液传播或血液分布,因此共同表征心脏位置的位置的相位仅稍微彼此不同并且共同地形成特别的心脏特定的感兴趣的区域(Cardiac-Related Region of Interest;CR-ROI)。心脏特定的感兴趣的区域(CR-ROI)的另外的实例是肺静脉、肺动脉、主动脉、肺动脉、小或大的肺循环。
[0080] 以类似的方式,在肺中存在如下区域,其中血液传播和血液分布是类似的。作为肺特定的感兴趣的区域(Perfusion-Related Region of Interest;PR-ROI)的实例能够提出相应的左侧或右侧的肺叶的上部、中部或下部区域,或者肺的区,如其例如根据所谓的“肺的3室模型”得出或者能够从中导出。
[0081] 在该另一优选的实施方式的一个特别的设计方案中,在另一步骤中,同步的心脏和灌注特定的信号的数据量(CPRS)或者共同提供心脏和灌注特定的信号(CPRS)和换气特定的信号(VRS)的数据量,基于相信息和/或确定的感兴趣区域(ROI,PR-ROI,CR-ROI)区分成肺的灌注特定的信号的数据量(sPRS)和心脏的灌注特定的信号的数据量(sCRS),并且提供作为肺的灌注特定的信号的数据量(sPRS)和心脏的灌注特定的信号的数据量(sCRS)。
[0082] 在另一优选的实施方式中,在另一步骤中,从心脏和灌注特定的信号的数据量(CPRS)中或同步的心脏和灌注特定的信号的数据量(sCPRS)和/或确定的特别的感兴趣区域(ROI)和/或肺的同步的灌注特定的信号的数据量(sPRS)和/或心脏的同步的灌注特定的信号的数据量(sCRS)中测定和提供对应于心脏的送功率的参量。与心脏的泵送功率相对应的参量例如是心脏时间体积或心脏分钟体积、心脏的射血功率、心跳体积。通常,对于所述参量也应用术语“Cardiac Output心脏输出”。
[0083] 在另一优选的实施方式中,在另一步骤中,将换气特定的信号的数据量(VRS,sVRS,sVRS’)中的一个与同步的灌注特定的信号的数据量(sCPRS,sPRS)中的一个组合成特定的特征参量的数据量,所述特定的特征参量作为观察时间段期间的独特的位置和灌注特定的参量在位置上表示肺在灌注和换气方面的状态的特性。对此,优选地,由换气特定的信号(VRS)和灌注特定的信号形成商。尤其优选的是,形成换气与灌注比(VQ比)、所谓的V与Q商(sV/Q),由换气特定的信号(VRS)或同步的换气特定的信号(sVRS,sVRS’)与同步的灌注特定的信号(sPRS)形成,所述比以位置特定的方式表示了肺在灌注和换气方面的状态的特性。在此,选择呼吸特定的观察时间段中的一个优选作为信号的时间基准,因为在此与肺中的气体交换的生理关联相关的、对于肺的各个区域的换气和供血的和对于呼吸或人工呼吸的定性和定量的预测是可行的,而到肺中的血液交换、血流、血流入和血流出的时间延迟不能够使预测陌生化。所谓的V与Q商(sV/Q)为肺的各个区域说明:一个区域与通气相比是否更好地被供血,或者与供血相比是否更好地通气,是否适度地供血和通气,或者是否既没有充分地供血也没有充分的通气。如之前关于EP 1292224B2详述,在此,示例地且有利地得到划分成四个情况,使得将V与Q商(sV/Q)归类为该四个情况以简单的方式并且有利地反映肺的状态。如果将用于形成商的同步的换气特定的信号(sVRS,sVRS’)用作为的换气特定的信号,那么以有利的方式附加地降低了肺的气体交换中的取决于流动的延迟或取决于病人的放置效应的延迟,并且改进商(sV/Q)的预测。
[0084] 这种预测对于应用者而言极其良好地适合于:检查人工呼吸设备的设定、如吸入压力、分钟体积(MV)、呼出压力、PEEP压力(Positive End Exspiratoric Pressure,PEEP呼气末正压通气)。
[0085] 在另一优选的实施方式中,在另一步骤中,从位置特定的特征参量的数据量(sV/Q)形成全局的换气灌注特征参量(sV/QGlobal)作为观察时间段期间的独特的位置特定的和灌注特定的参量,其中所述位置特定的特征参量以位置特定的方式表示了肺在灌注和换气方面的状态的特性,其中所述全局的换气灌注特征参量实现了关于在整个肺的供血或通气方面的平均状态的降低到一定数值上的预测。
[0086] 在最简单的设计方案中,将全局的换气灌注特征参量(sV/QGlobal)形成作为平均值或加权平均值,但是也可行的是,在此应用差分或积分计算方法,以便考虑肺的形式的特殊性、例如三维性,或者还考虑基于形成位置特定的特征参量(sV/Q)的数据量的基础数据(EIT,CT,MRT,超声)的特殊性。
[0087] 在一个特别的实施方式中,该方法实现了:在连续的进程中,在病人的胸廓处生成EIT数据、将在心脏和肺的各至少一个区域或肺的至少一个区域的灌注方面的EIT数据处理和可视化成至少一个对于该观察时间段独特的位置和灌注特定的参量和显示独特的参量。该方法,在该特别的实施方中以一定步骤顺序实现:借助于电子阻抗断层摄影设备(EIT)用安置在病人胸廓上的或围绕病人胸廓安置的多个电极的电极装置来检测EIT数据、在心脏和肺的各至少一个区域或肺的至少一个区域的灌注方面的、在至少一个位置位于观察时间段之内的信号走势的EIT数据的处理和可视化。
[0088] 步骤的顺序在此在用于用安置在病人胸廓上的或围绕病人胸廓安置的多个电极的电极装置对借助于电子阻抗断层摄影设备(EIT)获取的、在心脏和肺的各至少一个区域或肺的至少一个区域的灌注方面的、在至少一个位置位于观察时间段之内的数据进行可视化和处理的方法中提供到如下步骤中:
[0089] -在电极装置的至少两个电极上馈送交流电流或交流电压,并且在电极装置的至少两个电极上检测测量信号,其中以连续的顺序相继地分别从多个电极中分别选出其他两个电极以馈送交流电流或交流电压,并且借助多个电极中的至少两个电极检测测量信号,[0090] -借助于重建算法从测量信号中产生和提供灌注特定的信号的数据量(CPRS),[0091] -参考至少一个对比参量测定和提供出自灌注特定的信号(CPRS)的相信息,[0092] -在考虑用于测定和提供至少一个对于观察时间段独特的位置和灌注特定的参量的数据量的所测定的相信息的情况下处理在病人心脏和肺的区域或肺的区域的灌注方面的信号的数据量(CPRS),
[0093] -产生用于显示至少一个对于观察时间段独特的至少一个位置和灌注特定的参量的数据量的输出信号并提供给显示装置,
[0094] -在显示装置上示出对于观察时间段独特的至少一个位置和灌注特定的参量的数据量,其中以数字的、图形的或图像的方式表征在观察时间段期间至少一个位置特定的和灌注特定的参量。
[0095] 所描述的实施方式分别本身或相互组合地示出根据本发明的用于对借助于适合于产生用于成像的数据的医疗设备获取的、在心脏和肺的各至少一个区域或肺的至少一个区域的灌注方面的数据进行可视化和处理的方法的特别的设计方案。在此,如果也没有分别详细地详述实施方式的全部组合可能性,那么得到的优点和其他的实施方式仍然共同由各本发明思想所涵盖。本发明的上面描述的、根据本发明的实施方式也能够以计算机执行的方法的形式构成为计算机程序产品与计算机,其中当计算机程序在计算机上或在计算机的处理器上或所谓的“嵌入式系统”上实施作为医疗设备的一部分时,安排计算机以执行上面描述的根据本发明方法。在此,计算机程序也能够存储在机器可读的存储介质上。在一个替选的设计方案中,设有存储介质,所述存储介质确定用于存储前述计算机执行的方法并且可由计算机读取。在本发明的范围中提出:不是方法的所有步骤都必须强制性地在一个并且同一个计算机例程上实施,而是其也能够在不同的计算机例程上实施。方法步骤的顺序同样也能够必要时被改变。此外可行的是,前述方法在单独的、例如本身能销售的单元(例如设置在病人上的优选设置在病人附近的数据评估系统)中的各个部段能够实施在其他的可销售的单元上(例如在显示和可视化单元上,所述显示和可视化单元例如作为医院信息系统的一部分优选设置在构建用于监控多个病人区的房间中)的其他的部分上、这就是说作为分布式系统。
[0096] 上面,参考作为本发明的第一方面要求保护的方法描述本发明的目的。在此提出的特征、优点或替选的实施方式同样也传递到其他要求保护的主题上并且反之亦然。方法的相应的功能性特征在此通过装置的相应的具体的模、尤其能够通过硬件组件(μC,DSP,MP,FPGA,ASIC,GAL)构成,所述模块例如以一个处理器、多个处理器(μC,μP,DSP)的形式或以存储区域中的指令的形式执行,所述指令通过处理器处理。
[0097] 因此,得到本发明的另一方面,所提出的目的根据本法明通过用于对借助于适合于产生用于成像的数据的医疗设备获取的、在心脏和肺的相应至少一个区域或肺的至少一个区域的灌注方面的数据进行可视化和处理的装置来实现。适合于执行方法的该装置构成为,使得根据在方法中描述的步骤执行对数据的处理和可视化,以及也分别本身地或组合地执行在实施方式中描述的另外的步骤。因此,例如可以借助于数据输入单元进行提供灌注特定的信号的数据量(CPRS)并且通过数据输出单元进行提供输出信号。对数据的处理例如能够通过计算和控制单元进行。
[0098] 在此,数据输入单元优选具有接口元件、例如放大器、A/D转换器、用于过压保护的构件(ESD保护)、逻辑元件和用于以线连接地或无线接收数据和信号的其他的电子部件、以及匹配元件、如用于匹配供在计算和控制单元中进一步处理的信号和数据的编码或协议转换元件。计算和控制单元具有用于数据处理、计算和流程控制的元件、如微控制器(μC)、微处理器(μP)、信号处理器(DSP)、逻辑组件(FPGA,PLD)、存储器组件(ROM,RAM,SD-RAM)和其“嵌入式系统”形式的组合变体,所述元件彼此共同地构成并且相互匹配并且通过编程构成,以实施用于对借助于适合于产生用于成像的数据的医疗设备获取的、在心脏和肺的相应至少一个区域或肺的至少一个区域的灌注方面的数据可视化和处理的方法。数据输出单元构成用于产生和提供输出信号。所述输出信号优选作为视频信号(例如Video Out,Component Video,S-Video,HDMI,VGA,DVI,RGB)构成用于:在与输出单元有线或无线(WLAN、蓝牙、WiFi)连接的显示单元上或在输出单元本身上实现以图形的、数字的或图像的方式显示对于观察时间段独特的至少一个位置和灌注特定的参量。全部可借助于所描述的方法实现的优点以相同的或类似的方式能够借助于用于执行用于对借助于适合于产生用于成像的数据的医疗设备获取的、在心脏和肺的各至少一个区域或肺的至少一个区域的灌注方面的数据进行可视化和处理的方法的共同描述来实现。
[0099] 本发明的该另一方面作为一个特别的方面延续并且所提出的目的的其他的解决方案作为另一个根据本发明的装置和作为根据本发明的系统在下面详细详述。
[0100] 针对根据本发明的方法描述的优点能够以相同或类似的方式借助根据本发明的装置或根据本发明的系统以及装置或系统的所描述的实施方式来实现。此外,本发明的所描述的实施方式和其特征和优点能够传递到装置和系统上,还有系统和装置的所描述的实施方式能够传递到方法上。
[0101] 根据本发明的装置为了对借助于电子阻抗断层摄影设备(EIT)获取的、在心脏和肺的至少一个区域的灌注方面的数据进行可视化和处理而具有:
[0102] -数据输入单元,
[0103] -计算和控制单元,和
[0104] -数据输出单元,
[0105] 其中该装置借助于用于接收数据的数据输入单元构成,并且提供关于至少一个位置在观察时间段期间的时间走势的心脏和灌注特定的信号的数据量(CPRS),其中装置借助于计算和控制单元构成用于参考至少一个对比信号测定和提供心脏和灌注特定的信号的相信息,其中装置借助于计算和控制单元构成用于在考虑用于测定和提供至少一个对于观察时间段独特的位置和灌注特定的参量的数据量的所测定的相信息的情况下处理在病人心脏和肺的区域或肺的区域的灌注的信号的数据量(CPRS),其中装置借助于数据输出单元构成用于产生用于位置特定地显示至少一个对于观察时间段独特的位置和灌注特定的参量的数据量的输出信号。
[0106] 在本发明的另一方面中,示出用于对借助于电子阻抗断层摄影设备(EIT)获取的、关于心脏和肺的各至少一个区域或肺的至少一个区域的灌注方面的数据进行可视化和处理的系统。
[0107] 根据本发明的系统构成为EIT系统,并且具有电子阻抗断层摄影设备、用于处理电子阻抗断层摄影设备数据的具有数据输入单元的装置和显示装置。电子阻抗断层摄影设备具有带有多个电极的电极装置、工作电子装置、测量值检测和评估单元以及数据处理和计算单元。电极装置设置在病人的胸廓上或围绕其设置。电极装置的电极中的至少两个设计用于馈送交流电流或交流电压,电极装置的电极中的至少两个设计用于检测测量信号。工作电子装置设计用于将交流电流或交流电压馈送到电极中。测量值检测和评估单元设计用于检测电极上的测量信号。工作电子装置和测量值检测和评估单元设计用于:执行在电极的至少两个上馈送交流电流或交流电压并且在电极装置的至少两个电极上检测测量信号,使得以连续的顺序相继地从电极装置中分别选出其他两个电极以馈送交流电流或交流电压,并且借助电极装置的至少两个电极检测测量信号。数据处理和计算单元设计为:借助于重建算法从测量信号中产生关于至少于一个位置位于观察时间段之内的信号走势的心脏和灌注特定的信号的数据量CPRS)并且提供给数据输入单元。用于处理和提供电子阻抗断层摄影设备数据的装置具有用于处理电子阻抗断层摄影数据的装置、计算和控制单元以及数据输出单元。计算和控制单元构成用于参考至少一个对比信号测定和提供灌注特定的信号的相信息。
[0108] 计算和控制单元设计用于在考虑用于测定和提供至少一个对于观察时间段独特的位置和灌注特定的参量的数据量的所测定的相信息的情况下处理在病人心脏和肺的区域或肺的区域的灌注方面的信号的数据量(CPRS)。数据输出单元构成用于产生和提供用于位置特定地显示至少一个对于观察时间段独特的位置和灌注特定的参量的数据量的输出信号。
[0109] 显示装置构成为,基于输出信号描述至少一个对于观察时间段独特的位置和灌注特定的参量的数字的、图形的或图像的显示。
[0110] 在一个特别的实施方式中,EIT系统借助于计算和控制单元构成用于同步。计算和控制单元基于相信息产生同步的心脏和灌注特定的信号(Synchronized Cardiac and Perfusion Related Signals;sCPRS)的数据量作为独特的位置和灌注特定的参量,并且将所述数据量提供给数据输出单元或显示装置。通过参考至少一个对比参量平衡相差进行产生同步的心脏和灌注特定的信号(sCPRS)。至少一个对比参量例如能够通过出自心脏和灌注特定的信号的数据量(CPRS)中的另外的与至少一个位置不同的位置的信号来表征。至少一个对比参量例如还能够通过出自心脏和灌注特定的信号的数据量(CPRS)中的心脏的相位来表征。
[0111] 在一个特别的变体中也可行的是,通过与心脏和灌注特定的信号的数据量(CPRS)的位置的总量的相位相比、出自心脏和灌注特定的信号的数据量的最大的相差的至少一个位置的信号来表征对比参量。
[0112] 计算和控制单元在此借助于频谱中的相匹配或基于时域中的单独数据组的移位来实施同步。
[0113] 在装置的或EIT系统的另一优选的实施方式中,计算和控制单元平衡心脏的相位的相差,并且产生与同步的心脏和灌注特定的信号的与心脏相位同步的数据量(sCPRS)并且将所述数据量提供给数据输出单元或显示装置。
[0114] 在另一优选的实施方式中,装置或EIT系统构成具有数据输入单元,以接受共同地包含心脏和灌注特定的信号(CPRS)和换气特定的信号(VRS)的共同的数据量。
[0115] 在装置或EIT系统的另一优选的实施方式中,计算和控制单元构成用于:将心脏和灌注特定的信号(CPRS)与换气特定的信号(VRS)区分,并且从共同的数据量中产生心脏和灌注特定的信号(CPRS)的数据量和换气特定的信号(VRS)的数据量并且为计算和控制单元提供。计算和控制单元为了在心脏和灌注特定的信号(CPRS)和换气特定的信号(VRS)之间区分而应用用于信号和数据分析的数学方法和用于数据分离的数学模型函数,例如主成分分析(Principal Component Analysis;PCA)或无关性分析(Independent Component Analysis;ICA)。
[0116] 在装置或EIT系统的另一优选的实施方式中,计算和控制单元构成为:将肺的不同的区域的换气特定的信号(VRS)在时间基准中或在相位中在观察时间段期间彼此适应或同步,并且作为同步的换气特定的信号(sVRS)的数据量为数据输出单元或显示装置提供。
[0117] 在装置或EIT系统的另一优选的实施方式中,计算和控制单元构成为:将换气特定的信号(VRS)或同步的换气特定的信号(sVRS)在时间基准中或在相位中与同步的心脏和灌注特定的信号(sCPRS)适应或者与其同步,并且作为与灌注同步的、同步的换气特定的信号的数据量(sVRS’)为数据输出单元或显示装置提供。
[0118] 在装置或EIT系统的另一优选的实施方式中,由计算和控制单元基于所测定的相信息测定相同的或类似的相位的信号,并且在对于肺或心脏的至少一个区域组合或编组成心脏供血方面(Cardiac-Related Region of Interest;CR-ROI)和在肺的供血方面(Perfusion-Related Region of Interest;PR-ROI)的特别的感兴趣区域(Regions Of Interest;ROI),并且为数据输出单元或显示装置提供。
[0119] 在装置或EIT系统的另一优选的实施方式中,计算和控制单元构成为:,基于相信息和/或确定的感兴趣区域(ROI,PR-ROI,CR-ROI),将同步的心脏和灌注特定的信号(sCPRS)的数据量或心脏和灌注特定的信号(CPRS)和换气特定的信号(VRS)的共同提供的数据量区分成肺的灌注特定的信号(sPRS)的数据量和心脏的灌注特定的信号(sCRS)的数据量,并且作为肺的灌注特定的信号(sPRS)的数据量和心脏的灌注特定的信号(sCRS)的数据量提供给数据输出单元或显示装置。
[0120] 在装置或EIT系统的另一优选的实施方式中,计算和控制单元从心脏和灌注特定的信号(CPRS)或同步的心脏和灌注特定的信号(sCPRS)和/或确定的特别的感兴趣区域(ROI)和/或肺的同步的灌注特定的信号(sPRS)和/或心脏的同步的灌注特定的信号(sCRS)中测定对应于心脏的泵送功率的参量,并且为数据输出单元或显示装置提供。
[0121] 在装置或EIT系统的另一优选的实施方式中,计算和控制单元构成为:将换气特定的信号(VRS,sVRS,sVRs’)的数据量中的至少一个与同步的灌注特定的信号(sCPRS,sPRS)的数据量中的至少一个组合成位置特定的在灌注和换气方面的特征参量的数据量,并且为数据输出单元或显示装置提供。对此,商、所谓的V与Q的商(sV/Q)由肺的换气特定的信号(VRS)或同步的换气特定的信号的数据量(sVRS,sVRs’)与同步的灌注特定的信号(sPRS)形成,并且作为关于肺在灌注和换气方面的位置特定的状态的数据量为数据输出单元或显示装置提供。
[0122] 在装置或EIT系统的另一优选的实施方式的特别的变体中,由计算和控制单元从位置特定的特征参量(sV/Q)的数据量中形成全局的换气灌注特征参量(sV/QGlobal)作为观察时间段期间的独特的位置特定的和灌注特定的参量,并且为数据输出单元或显示装置提供,所述全局的换气灌注特征参量位置特定地表示了肺的在灌注和换气方面状态。所述全局的换气灌注特征参量(sV/QGlobal)提供关于在整个肺的换气或灌注方面的状态的降低到一定数值上的预测。
[0123] 从位置特定的特征参量的数据量(sV/Q)中测定的全局的特征参量sV/QGlobal在此能够确定为平均值sV/QMean、sV/QMedian、作为最小值sV/QMin或作为最大值sV/QMax并且为数据输出单元或显示装置提供。
[0124] 在另一优选的实施方式中,数据输出单元或显示装置构成为:将位置特定的特征参量(sV/Q)的数据量以全局的换气灌注特征参量sV/QMean,sV/QMedian,sV/QMin,sV/QMax之一标准化地作为数字的、图形的或图像的显示输出。

附图说明

[0125] 本发明的现在借助于下面的附图和所属的附图描述在不限制一般性的发明思想的情况下详细阐述。
[0126] 其示出
[0127] 图1示出用于处理EIT数据的功能元件的示意图,
[0128] 图2a、2b、2c示出用于处理EIT数据的示意流程图
[0129] 图3a示出心脏肺区域的示意的解剖图,
[0130] 图3b、3c示出EIT数据的视图与特别的感兴趣区域的正面图,
[0131] 图3d示出EIT数据的视图与特别的感兴趣区域的水平面图,
[0132] 图4a、4b、4c、4d示出不同的显示编码的视图,
[0133] 图5示出用于检测、处理和显示EIT数据的系统的示意图。

具体实施方式

[0134] 在图1中,以示意形式示出用于处理EIT数据3的功能元件的装置10的示意图。所述装置10包括数据输入单元50、计算和控制单元70和数据输出单元90作为基础部件。
此外,在图1中绘制与数据输出单元90连接的显示装置99。显示装置99包括用于显示的机构901、如用于显示图形、曲线走势、图表或图像的显示元件、显示屏、显示器,或者还有用于反映数字值的数值显示器。此外,显示装置99包括输入和操作元件902、如开关、按键、按钮、旋钮。一个特别的实施变体示出具有输入和显示功能组合的触敏的显示器(触摸显示器)。数据输入单元50在至少一个数据输入端51处或多个数据输入端51处从EIT设备30读取数据作为EIT数据3。在该图1中,EIT设备30作为外部设备联接到装置10上。当然,就本发明而言能连同包括:一方面EIT设备30能够设计为装置10的组成部分,另一方面装置10也能够设计为EIT设备30的一部分。数据输入单元50在读取之后维持或者作为EIT数据3的未改变格式的、或者作为EIT数据3’的与继续处理相匹配的形式的用于继续处理的数据。在一个特别的变体中,EIT数据3,3’已经能够单独地存在于数据输入端51处,例如作为EIT灌注数据4和作为EIT换气数据5。数据输出单元90设计为:将在接口91处的数据作为数值92、图像93、图表94或曲线、曲线走势、时间上的信号走势95、以及数据组、尤其是数据组合96,98形式的数据组提供到显示装置99(显示器、监视器、数据观察设备)上用于显示。就本发明而言,能够将任意形式的信号或数据提供理解为提供,所述任意形式的信号或数据提供用于转发、输出、显示、示出、打印输出、发送、继续处理到另外的设备上或设备的部件上。在该图1中,显示装置99作为外部设备经由接口91联接到数据输出单元90上。当然,就本发明而言,连同包括:显示装置99能够构成作为数据输出单元90或还有装置
10的内部单元。借助于接口91例如下述是可行的:无线地或有线地将数据提供到数据网络
300中(LAN、WLAN、以太网)、在与不同的其他的外部设备200(麻醉或人工呼吸设备、生理监视器、适合于监控心脏时间体积(Cardiac Output心脏输出)的监视器、个人计算机、医院管理系统)的数据交换中,将数据无线地或有线地提供用于交替地传输测量值和控制数据(例如USB,RS232,RS485,FireWire,NMEA 0183,IrDA,蓝牙,CAN,UMTS[SMS,MMS])、以及提供以不同数据格式(例如MPEG、JPEG等)的音频/视频数据(例如Video Out,Component Video,S-Video,HDMI,VGA,DVI,RGB)用于联接到显示装置99或其他的显示设备(显示器、监视器、平板电脑)上。计算和控制单元70执行装置10之内的多个任务,如与数据输出单元50和与数据输入单元90协作。计算和控制单元70优选并且例如设计为中央运算单元(CPU,μP)或各个微控制器(μC)的装置。计算和控制单元70包括设计用于继续处理、存储和准备EIT数据3,3’,4,5的另外的单元。因此,设有分离单元73、第一同步单元75、可选地的第二同步单元77、处理单元79、以及数据存储器74。将存储组织单元79’作为另一组成部分共同集成到处理单元79中。此外,用于电压和能量供应的不同的元件属于装置10,但是所述元件在该图1中未一并示出。装置10的单元和元件之间的连接在该图1中仅示意地示出,例如,示出主要的数据连接和数据输入端和数据输出端,然而出于概览的理由,未显示出供应线路并且未显示出元件和单元之间的全部连接。
[0135] 所述单元能能够设计为计算和控制单元70的各个元件,然而就本发明而言连同包括:计算和控制单元70能够划分成其他的子模块,以及通过编程而能够构成用于如对于图1描述的那样以相同或修改过的处理顺序作用相同地提供分离单元73、第一同步单元75、可选的第二同步单元77、处理单元79或存储器组织单元79’的功能。
[0136] 数据存储器74、例如作为RAM存储器组件的装置,设计用于存储用于开展数据处理的数据组、数据组的量并且还有数据处理的事件或中间事件(计算、分类、关联),并且用于共同地借助存储组织单元79’进行组织。
[0137] 此外,设有数据准备单元89,所述数据准备单元在该图1中构成为数据输出单元90的组成部分,但是在一个替选的设计方案中,就本发明而言也连同包括:数据准备单元
89能够构成为计算和控制单元70的组成部分或能够以分布到数据输出单元90和计算和控制单元70上的方式构成。
[0138] 分离单元73以如下方式继续处理EIT数据3,3’,4,5,使得为了继续处理将EIT数据3,3’或者EIT灌注数据4和EIT换气数据5区分和组织为灌注数据组的第一数据量501 CPRS和换气数据组的第二数据量502VRS。分离单元73优选借助于通过存储器组织单元79’将所分开的PRS和VRS数据组划分和组织到存储单元74的不同的存储器区域中来准备继续处理。
[0139] 在随后的进一步处理中,在第一同步单元75中,基于灌注数据组的第一数据量501 CPRS测定所属的灌注相信息601。肺的不同区域的供血以不同的时间延迟进行。如果将心脏的收缩(心脏收缩、根据所谓的R尖头信号在EKG中可识别)作为到肺的血液输送的开始,那么血液从肺动脉起不同速度地出传播到肺的不同的区域中。灌注相信息601描述该生理关系作为灌注数据组上的第一数据量501 CPRS的附加信息。灌注相信息601在此说明:肺的不同的区域彼此间的或在参考时间点(例如EKG中的R尖头信号或血液流入到肺动脉中)的灌注数据组处于何种相位中。基于灌注相信息601,在第一同步单元75中随后将第一数据量501 CPRS的全部灌注数据组相互同步并且从中形成同步的灌注数据组的第三数据量503 sCPRS。
[0140] 在下面可选的进一步的处理中,基于换气数据组的第二数据量502 VRS在可选的第二同步单元77中测定所属的换气相信息602。肺的不同的区域的通气(换气)以不同的时间延迟进行。在此,换气相信息602说明:肺的不同的区域彼此间的或在参考时间点的换气数据组处于何种相位中。换气相信息602由可选的第二同步单元77经由数据准备单元89提供给数据输出单元90。基于换气相信息602在可选的第二同步单元77中随后将第二数据量502 VRS的全部换气数据组彼此同步,并且由此形成同步的换气数据组的第四数据量504 sVRS。
[0141] 在功能元件的装置10的一个替选的设计方案中,由分离和同步构成的处理的顺序能够相对彼此交换地构成,使得分离单元73紧随第一和/或第二同步单元75,77设置。
[0142] 在换气数据的可选的进一步随后的处理中,在处理单元79中将同步的换气数据组的第四数据量504 sVRS适应于同步的灌注数据组的数据量503 sCPRS进而形成同步的换气数据组的第五数据量505 sVRS’。第五数据量505 sVRS’因此在时间联系方面适应于第三数据量503 sCPRS。由于人工呼吸频率的(成人:12-15次呼吸每分钟;小孩:大约25次呼吸每分钟)和心脏频率(成人:100±40次心跳每分钟;小孩:130±40次心跳每分钟)的显著不同的频域以及心脏频率的统计随机的时间上的可变性和呼吸频率的与其无关的统计随机的时间可变性,不能够实现灌注数据和换气数据的持续的完全同步,而是仅适应。
[0143] 然而借助该适应能够近似地实现:同步的换气数据组的第五数据量505 sVRS’的换气数据和同步的灌注数据组的第三数据量503 sCPRS的灌注数据由数据输出单元90和/或数据准备单元89以一种形式提供,所述数据输出单元和/或数据准备单元例如在显示装置99上实现换气和灌注之间基本上同步的、均匀的或同时的显示形式。
[0144] 对灌注和换气的同步的或同时显示需要与灌注数据的相测定同步。在换气数据502 VRS之内的与同步的换气数据504 sVRS的同步或其对于sVRS’的灌注数据的时间适应在进一步处理和显示时得到优点,因为于是能够以统一的时间基准借助数据组进行另外的计算过程。
[0145] 同步的灌注数据组的第三数据量503 sCPRS在处理单元79中借助于对灌注相信息601的进一步的分析而区分成具有与肺供血的关联的数据组的第八数据量508 sPRS和具有与心脏供血/心脏液位的关联的数据中的第九数据量509 sCRS。灌注相信息601由第一同步单元75、处理单元79和经由数据准备单元89提供给数据输出单元90。在处理单元79或数据准备单元89中,基于灌注相信息601执行将数据组的第三数据量503 sCPRS或第八数据量508 sPRS和第九数据量509 sCRS进一步处理成相特定的数据组合98。所述相特定的数据组合98能够在进一步的处理中例如用于构成显示变化(图3b-3d,图4a-4d)。
相特定的数据组合98实现心脏509(sCRS)和/或肺508(sPRS)的供血显示的同步的形式。
这种相特定的数据组合98的一种设计变体是与心脏的一个或多个血液交换循环(血液流入/血液流出)同步的肺的一个或多个血液交换循环(血液流入/血液流出)的基本上同步的显示形式。
[0146] 在此,在第一变体中(sPRS&sCRS同相,0°变体)在共同的sPRS/sCRS绘图中以同相同步的方式示出心脏和肺中的血液交换。替选于此,在第二变体中(sPRS&sCRS对相,180°变体)在共同的sPRS/sCRS绘图中以对相同步的方式示出心脏和肺中的血液交换,使得在显示器中交替地可见心脏的供血和肺的供血。显示在此优选以单独图片、单独图片序列的形式或以基本上连续的图像序列或影片的形式进行。在此,例如将假色显示用于数据的图形编码,其中灌注数据优选且例如以红色的色谱示出并且换气数据优选且例如以蓝色的色谱示出。
[0147] 在进一步紧随的处理中,在处理单元79中将换气数据组的第二数据量502或同步的换气数据组的第四数据量504 sVRS或第五数据量505sVRS’与同步的灌注数据组的第三数据量503 sCPRS或第八数据量508sPRS置于一定比例并且形成同步的V/Q特征参量的第六数据量506 sV/Q。对此,对于各个肺区域分别优选形成取决于换气的信号502,504和取决于灌注的信号503,508的商,使得对于各个肺区域得到特定的特征参量,从所述特征参量中能够识别相应的所述肺区域在通气(换气)和供血(灌注)方面具有何种状态。同步的V/Q特征参量的第六数据量506 sV/Q通过数据输出单元90提供。
[0148] 除了确定同步的V/Q特征参量的第六数据量506 sV/Q之外,在处理单元79中从同步的V/Q特征参量的第六数据量506 sV/Q中可选地测定附加的全局特征参量作为全局的sV/Q特征参量510,所述全局的sV/Q特征参量表征整个肺在通气(换气)和供血(灌注)方面的状态。
[0149] 例如从同步的V/Q特征参量的第六数据量506 sV/Q中得到所述全局的sV/Q特征参量510作为全部特征参量的中位数sV/QMedian或平均值sV/QMean510。
[0150] 除了作为肺的全部区域上的平均值(sV/QMedian,sV/QMean)510的全局特征参量sV/QGlobal 510之外,还有利的是,可选地从同步的V/Q特征值的第六数据量506 sV/Q中测定最小值sV/QMin 510’以及最大值sV/QMax510”,以便为了进一步处理、提供或显示以其例如标准化同步的V/Q特征参量的第六数据量506。
[0151] 在数据输出单元90和/或数据准备单元99中,基于第六数据量506sV/Q优选执行在例如四个情况A(具有充分换气和具有充分灌注的肺区域)、B(具有充分换气和具有不充分灌注的肺区域)、C(具有不充分换气和具有充分灌注的肺区域)和D(具有不充分换气和具有不充分灌注的肺区域)中进行区,并且在数据输出单元90处提供。在数据输出单元90处提供所述四个情况A-D例如在显示装置99上实现图形编码的输出,例如以组合的肺/心脏图形99’形式的输出,其中在其中能够将四种不同的颜色指派给该4中情况。
[0152] 对此,作为一个实例示例地提出如下关联:
[0153] 情况A:绿色
[0154] 情况B:蓝色
[0155] 情况C:红色
[0156] 情况D:灰色
[0157] 在图4d中对此补充地针对左侧和右侧的肺叶示意地示出:基于同步的V/Q特征参量506在肺/心脏图形99’中示例地如何实现四个情况的这种图形编码的显示。对于关联到这四个情况A-D中之一有利的是,同步的V/Q特征参量的第六数据量506的特征参量分别以全局sV/QGlobal特征参量(图2b)、例如中位数sV/QMedian、平均值sV/QMean510、最小值sV/QMin510’或者最大值sV/QMax 510”标准化。
[0158] 在一个特别的显示变体中,共同绘制换气和供血。因此,例如在肺中的多个血液交换循环(血液流入/血液流出)作为平均的血液交换循环在时间上与呼吸循环(吸气/呼气)适应,使得在第一变体中,肺的供血和肺的通气(V&Q同相,0°变体)在共同的VQ绘图中显示。在此,优选将假色显示用于数据的图形编码,其中灌注数据优选以红色的色谱示出并且换气数据优选以蓝色的色谱示出。一个替选的显示方式作为VQ绘图的第二变体(V&Q对相,180°变体)描述了与呼吸循环交替的平均血液交换循环,使得在呼吸的节律中交替地显示换气、例如且优选地以蓝色的色谱示出,和灌注、例如且优选地以红色的色谱示出。
[0159] 替选于利用颜色的假色显示,也能够连同包括基于灰色调或图案、例如就本发明而言的阴影的图形编码。
[0160] 在处理单元79中,从第三数据量503 sCPRS中或者从同步的灌注数据组的第八数据量508 sPRS中或者从第一数据量501 CPRS中为肺的各个区域测定局部的相系数,并且以相位指示的灌注数据组的第七数据量、相index507的形式组合。
[0161] 数据准备单元89将第七数据量507相index处理成,使得将具有相同局部相系数或者具有相同局部相系数的预设公差范围中的局部相系数的数据组综合成相特定的数据组合98的组。
[0162] 基于将第七数据量507相index处理成局部的相指针,数据输出单元90可以在接口91上提供相特定的数据组合98。根据相特定的数据组合98,对于肺并且也对于肺的以EIT显示形式的成像能形成特别的感兴趣区域(ROI=Regions Of Interest)620(图3b)。因此,能够将基于局部的相系数的组的所属性应用作为用于形成这种特别的感兴趣的区域(ROI)620(图3b)的标准。
[0163] 在此优选的是,在显示装置上示出具有相同类型的图形显示编码的组合成特别的感兴趣区域(ROI)620(图3b)的肺区域。
[0164] 成为特别的感兴趣区域(ROI)620,621(图3b,3c)的编组得到具有空间分布的肺成像结合用于供血的时间相关的信息。作为一个实例,在此提出:能够将感兴趣的肺中的最小血管(毛细管)的数据量作为特别的感兴趣区域(ROI)。多数个最小血管距肺动脉越远,其具有相对于肺动脉上的血液流入的时间错位(相差)就增加。因此,最小血管的数据量经由相特定的数据组合98(图3b,3c)能够限定为特别的感兴趣区域(ROI)620,621(图3b,3c)。作为特别的感兴趣区域(ROI)的另外的实例提出:主动脉、肺动脉、最小的肺循环(肺血管)和用于借助右心室和肺动脉和左心室和肺静脉来供应肺的大肺循环(支气管动脉)或者还有用于供应心脏肌肉的心脏冠状动脉。
[0165] 作为用于基于同步的灌注数据组(sCPRS,sCRS,sPRS)的相特定的数据组合98的另一实例能够提出:测定、组合或提供对应于的心脏的区域灌注或心脏的泵功率的参量。对应于心脏的泵功率的参量例如例如是心脏时间-或心脏分钟体积(Cardiac Output)。因为人体的血量通过心脏的泵送功率以在心脏和肺之间切换的方式流动,所以一方面从同步的灌注数据组的第八数据量508 sPRS中在观察肺中的灌注时整体上在确定的时间区间(心跳周期:填充相、心脏舒张)中得到整体从肺流回心脏的血量的第一度量作为对应于心脏的泵送功率的参量。
[0166] 从同步的灌注数据组的第九参量509 sCRS中,在观察心脏区的灌注时在具有下一次的收缩或心脏收缩(心跳循环:R尖头信号-T波)的确定的时间区间中得到作为喷射功率从心脏流出的血量的第二度量作为对应于心脏的泵送功率的另一参量。
[0167] 因为从肺到心脏流动的血液量与由心脏喷射的量在没有病人血液损失的情况下处于平衡,所以心脏的喷射功率不仅从借助于同步的灌注数据组的第八数据量508 sPRS中测定的第一度量还从借助于同步的灌注数据组的第九数据量509 sCRS中测定的第二度量间接地去确定。从第一和第二度量中因此可以借助于EIT以非侵入的方式和方法得到间接的参量,所述间接的参量与也称作为Cardiac Output心脏输出(CO)或者心脏时间-或心脏分钟体积的心脏的喷射功率相关。EIT数据的评估和灌注数据的同步因此为侵入式方法的替选方案,所述侵入式方法例如是借助于静脉内注射和中心静脉压的导管的热稀释法或半侵入式法,如脉搏曲线分析。非侵入式方法对于病人在物理上显然是不那么有负担的并且与在卫生(细菌传递)方面少量的并发症可能性和险联系在一起,进而相对于侵入式方法较优。第一和第二度量良好适合于非侵入式长时间监控,因为当然电子阻抗断层摄影法仅能够检测组织、以及包含在其中的气体和血液的阻抗,所以标定和标准化有助于从中导出心脏分钟体积的绝对值。结合食盐溶液的限定的药丸的侵入式的药品或结合热稀释法的方法,观察时间段能够在时间上适合于数据检测或数据评估地构成,进而改进对第一还有第二度量的预测。
[0168] 数据输出单元90借助于接口91将PRS数据组的第一数据量501、VRS数据组的第二数据量502、sPRS数据组的第三数据量503、sVRS数据组的第四数据量504、sVRS’数据组的第五数据量505、sV/Q特征参量的第六数据量506、相index的第七数据量507、第八数据量508 sPRS、第九数据量509 sCRS、全局的sV/Q特征参量510、数据组合96、相位特定的数据组合98、还有灌注相信息601和换气相信息602例如供应给显示装置99并且向装置10之外供应给不同的外部设备200或数据网络300或提供。
[0169] 设有可选的输入和操作单元80(在该图1中用虚线的线型表示),所述输入和操作单元适合或设计用于对计算和控制单元70和/或数据输出单元90或者数据准备单元89进行配置或参数化。为了将可选的输入和操作单元80联接到计算和控制单元70上,在计算和控制单元70中设有可选的第一配置单元78。为了将可选的输入和操作单元80联接到数据输出单元90上,在数据准备单元89中(作为数据输出单元90的组成部分)设有可选的第二配置单元88。借助参数化或配置,通过能够对于灌注数据的分组和/或索引限定相容差范围的方式,例如能够基于相位影响感兴趣的区域(ROI)的构成的方式和方法。作为另外的配置可行性提出:形成平均值的方式和方法(呼吸循环数量、滑动平均值、中位数过滤、频率过滤、50/60Hz和噪声抑制),在数据输出单元90上的显示的图形编码的构成,如ROI的色彩设定(灰度值、假色谱、阴影),换气和灌注的同步显示(180°变体、0°变体)的类型,灌注和换气的例如以全局平均值之一、以最小或最大值的标准化,以病人类型(与身高、体重、形变、年龄、疾病图片相关的肺体积)来标准化。此外,也能够考虑对于特别的疾病图片、如COPD、ARDS的显示变体或标准化,所述标准化或显示变体借助于可选的输入和操作单元80能够影响计算和控制单元70和/或数据输出单元90的功能。
[0170] 图2a示出用于处理示意地以流程图100的形式的EIT数据的处理的方法的一个实施方案。图2a中与图1中相同的元件在图2a中设有与图1相同的附图标记。在根据图2a的该实施方案中,EIT数据优选作为EIT图像数据的总量存在,即借助重建算法从原始数据中测定的数据组,所述数据组描述局部的阻抗、阻抗差或阻抗变化。用于处理EIT数据3的方法现在借助于步骤顺序101-105详细描述。
[0171] 在第一步骤101中,读入EIT数据3。EIT数据3例如作为数据组由EIT设备30提供。EIT数据3包括肺的阻抗值、人体的肺和心脏的区域,其借助于电子阻抗断层摄影设备获得。在读入之后,EIT数据或者以未改变的格式作为EIT数据3存在或者以匹配的形式作为EIT数据3’存在以在随后的步骤中继续处理。
[0172] 在第二步骤102中,将EIT数据3区分成灌注数据组PRS的第一数据量501和换气数据组VRS的第二数据量502。区分在此借助于频率选择性的方法(FFT、EKG门控)以基于EKG的触发的方法或借助统计或基于模型的数据方法为基础、如主成分分析(Principal Component Analysis;PCA)或无关性分析(Independent Component Analysis;ICA)来进行。
[0173] 在用于处理EIT数据的方法的另一优选的实施变体中,其中EIT数据3’已经能够作为在分开成灌注数据PRS和换气数据VRS的数据或数据组存在或者能够读入,第二步骤102能够将区分简单地构成为将数据组织成两个数据量501和502。在第三步骤103中,为灌注数据组PRS的第一数据量501相互测定灌注相信息601。
[0174] 在第三步骤103的可选的扩展的设计方式中-在图2a中作为用虚线分开的子功能块103’示出-附加地为换气数据组VRS的第二数据量502相互测定换气相信息602。相信息601或602的测定在第三步骤103或103’中基于频域中的相分析或基于交叉关联进行。
[0175] 在第四步骤104中,从测定的相信息601和灌注数据组PRS的第一数据量501中确定同步的灌注数据组的第三数据量503 sCPRS。
[0176] 在第四步骤104的可选的扩展的设计方式中-在图2a中作为用虚线分开的子功能块104’示出-附加地从测定的相信息602中确定同步的换气数据组的第四数据量504 sVRS。第一数据量501 CPRS或第二数据量502VRS的数据组与同步的数据组sCPRS 503,或sVRS 504的同步基于频域中的相匹配或基于时域中的单独数据组的移位进行。同步的灌注数据组优选地能够借助于相信息601进一步区分成具有与肺供血的关联的同步的数据组sPRS 508的第八数据量和具有与心脏供血的关联的同步的数据组sCRS 509的第九数据量。
[0177] 在第五步骤105中,提供同步的灌注数据量的第九数据量509 sCRS、第三数据量503cCPRS或第八数据量508 sPRS。在另一优选的扩展的设计形式中-在图2a中作为嵌入的子功能块105’表明-,在第五步骤105中附加地提供同步的换气数据组的第四数量504 sVRS。在第五在步骤105之内的可选的第六子步骤106-在图2a,2b,2c中以虚线示出-中,经由数据输出单元90以同步图形显示的方式分别单独地以各个成像图或以共同的成像图例如在显示装置99上输出同步的灌注数据组的第三数据量503cCPRS和/或同步的换气数据组的第四数量504 sVRS。所述流程100连续地作为步骤101,102,103,104,105的步骤顺序重复,以及以可选的方式也针对可选的步骤106重复,使得EIT数据3连续地被读入并且作为同步的数据组503、可选的504,508,509提供和/或输出。
[0178] 可选的用于继续处理、输出和显示的另外的步骤紧随于用于处理EIT数据3,3’的该流程100,或者接入到该连续的流程100中,现在根据图2b和2c对它们详细描述。附图、如2c中与图1和2a相同的元件在附图、例如2c中设有与如图1和2a中相同的附图标记。
[0179] 在可选的第六步骤106中提供第三数据量504 sVRS和第八数据量508sPRS之后,如从图2b可见,在流程100’中在另一(第七)步骤107中从第四数量504 sVRS和从八数据量508 sPRS中测定sV/Q特征参量506的第六数据量并且经由数据输出单元90在显示装置99上输出。从sV/Q特征参量506的第六数据量中测定平均的特征值sV/QMean、sV/QMedian510形式的全局的sV/Q特征参量506作为最小的和作为最大的特征值sV/QMin510’、sV/QMax 510”,并且经由输出单元90在显示装置99上显示。对于显示有利的是,sV/Q特征参量的第六数据量506以该全局的sV/Q特征参量510,510’,510”之一标准化,以便也能够在附图中直观地说明肺中的灌注和换气的微小的区域的区别。
[0180] 在图2c中示出,在流程100”中如何将用于继续处理EIT数据3,3’的以及用于继续处理数据组503,504,601,602的另外的步骤连接到根据图2a和图2b的步骤顺序101,102,103,104,105,106,107。在另一(第八)步骤108中,在利用相信息601的情况下从第三数据量503 sCPRS中或从同步的灌注数据量的第八数据量508 sPRS中为各肺个区域测定局部的相系数。相应的局部的相系数以指示相位的灌注数据组的第七数据量相index 507的形式组合和提供,并且经由数据输出单元90在显示装置99上输出。基于第七数据量相index 507的局部的相指针组合灌注的感兴趣区域(PR-ROI,Perfusion Related Regions of Interest)。在这种组合中,具有相同的相位或类似的相位的位置综合成灌注的感兴趣区域。这种灌注的感兴趣区域能够在步骤108基于相指针、例如对于心脏、肺、肺静脉肺动脉、主动脉、肺动脉、小或大的肺循环来测定。灌注的感兴趣区域(PR-ROI)的另外的实例和设计方案从图1的描述中,以及从图3a,3b,3c,3d中以及在图形的设计方案方面从图4a,4b,
4c,4d中得出。
[0181] 在图3a,3b,3c,3d中示意简化地在灌注方面示出心脏和肺以及特别的感兴趣区域(ROI)。在灌注方面的所述感兴趣区域(ROI)例如从相特定的数据组合98(图1、图2a)中得出。图3a,3b,3c,3d中的相同的元件在图3a,3b,3c,3d中设有相同的附图标记。图3a,3b,3c,3d中与图1,2a,2b,2c中相同的元件在图3a,3b,3c,3d中设有与图1,2a,2b,2c相同的附图标记。
[0182] 图3a以示意图示出具有左和右肺叶632,633,气管634的肺和心脏的解剖轮廓的具有心脏631和主动脉635以及胸膈636的二维的共同视图。该示意图示出心脏和肺的正面图。出于概览的原因,放弃示出骨骼元件、如肋和脊椎体或其他的器官,尽管其在借助于伦琴辐射的成像中同样能够识别。图3a应当用助于理解如下附图3b,3c,3d,4a,4b,4c,4d。
[0183] 在图3b和3c中示出供血的与根据图3a的二维图相对应的、由适合于产生用于成像的数据的医疗设备(EIT,CT,MRT)获取的图像的正面图,其中说明不同的特别的感兴趣区域(ROI=Regions Of Interest)602。特别的感兴趣区域在图3b和3c中同样示出正面图,以便也以绘图的方式说明与-图3a中的正面图中示出的-解剖的参考。对此要注意的是,-与胸廓的伦琴照片不同-借助于电子阻抗断层摄影、取决于CT扫描的检测原理不能够生成直接的正面图,而是生成在所谓的横向平面中的图像。但是存在如下可行性:从如在3D-CT中检测到的数据,以后续计算的方式在身体平面中产生其他的视图、如正面图或纵向图。供血的第一特别的感兴趣区域ROI_H1 651示出心脏的区域。供血的第二特别的感兴趣区域ROI_LLcentral 652示出左侧的肺叶的中央区域。供血的第三特别的感兴趣区域ROI_LRcentral 653示出右侧肺叶的中央区域。
[0184] 供血的第四特别的感兴趣区域ROI_LLdownside 654示出左侧肺叶的下部区域。供血的第五特别的感兴趣区域ROI_LRdownside 655示出右侧肺叶的下部区域。供血的第六特别的感兴趣区域ROI_H2656示出主动脉的区域。
[0185] 在图3c中示出从根据图3b的特别的感兴趣区域中导出的另外的感兴趣区域(ROI)621。在肺的供血的第七特别的感兴趣区域ROI_LAll 657中组合第二、第三、第四和第五感兴趣区域652,653,654,655(图3b)。在心脏的供血的第八特别的感兴趣区域ROI_HAll658中组合第一和第七感兴趣区域651,656(图3b)。
[0186] 在图3d中以横向图在示意的、比例与图3a,3b,3c不一致的形式中示出根据图3c的特别的感兴趣区域。图3d以横向图示出肺的供血的第七特别的感兴趣区域ROI_LAll 657和心脏的供血的第八特别的感兴趣区域ROI_HAll 658。
[0187] 图4a,4b,4c,4d以正面图示出对于心脏和肺的供血(灌注)以及肺的通气(换气)的状态的、还有换气与灌注的比(V/Q)的不同的显示编码,所述显示编码能够用于说明sPRS数据、sCPRS数据、以及VRS数据或者sVRS还有V/Q特征参量。图4a,4b,4c,4d中与图3a,3b,3c相同的元件在图4a,4b,4c,4d中设有与图3a,3b,3c相同的附图标记。在图4a中,作为示例性的实施方式绘制了具有用于对应于图3b的感兴趣区域ROI_LRcentral 653的右侧肺叶633的四个示例的梯度线670的结构的图形标度,如同也从地图中的等高线或者天气图上的等压线的视图中是常见的那样。当要显示的参量从中央的中心671起向外下降或上升时,该显示是有利的。在此,各个梯度线670是要显示的测量参量相对于中心671的阶梯式的梯度。这种视图借助基本上单色的颜色(例如红色、蓝色、灰色、白色、黑色)实现编码图形的显示。四个梯度线的数量在此出于绘图概览和清晰性的原因来选测。二至十个或者更多个梯度线的数量就本发明的意义而言共同被包括,其中梯度线的数量基本上有意义地匹配于肺的各个位置或不同区域之间的灌注的差异,以便实现有说服力的图形编码。
[0188] 图4b借助于要示出的参量的色彩密集或透明的变体示出根据图4a的单独的视图的扩展,其中色彩密集度从中央的中心向外随梯度线下降。如果选择基本上暗的背景、例如黑色,那么在透明度上升的情况下颜色的强度从中央向外下降,如果选择基本上亮的背景,那么在透明度增加的情况下颜色的强度从中央向外上升。为了借助于红色色谱中的颜色在暗背景之前显示灌注,于是得到色彩强度从亮红色以梯度朝暗红的下降,借助灌注从中心向外的下降进行标度。透明度或色彩强度在该根据图4b的图中图形地借助于感兴趣区域ROI_LRcentral 653中的示出区域的不同点密度来说明。在此,高点密度对应于低色彩强度,较小的点密度在此对应于高色彩强度。梯度线670将在阴影示出的背景区672前的感兴趣区域ROI_LRcentral653划分成具有不同点密度的四个示例性的强度区域672’,672”,672”’,672””,以低点密度对应于感兴趣的区域ROI_LRcentral 653中的中心671、672’中的高色彩强度,并且逐渐增加的点密度对应于感兴趣的区域ROI_LRcentral 653中的靠外的区域672”,
672”’,672””中的较小的色彩强度。
[0189] 在图4c中示出了对于具有感兴趣区域ROI_LRcentral 653的右侧肺叶633的图形显示编码的另一设计方案,其中始于中心671通过不同的色调区分灌注的四个示例性的区673’,673”,673”’,673””。在红色的色谱中为了这种显示在四个示例性的区中得到具有色调暗红、亮红、橘色和黄色的图形编码,根据相应的灌注程度在感兴趣区域ROI_LRcentral 653的区673’,673”,673”’,673””中标度。借助于色调的图形编码在该根据图4c的图中借助于不同的符号说明。
[0190] 数学“正”符号(+)对应于暗红,
[0191] 数学“负”符号(-)对应于亮红,
[0192] 数学“码”符号(#)对应于橘色,
[0193] “度”符号(°)对应于黄色。
[0194] 在图4d的一个特别的变体中,将根据图4b的强度变化引入到图4c的图形编码中,使得在感兴趣区域ROI_LRcentral 653中得到始于中心671向外的具有在感兴趣区域ROI_LRcentral 653的各个区中的强度变化的阶梯式的色彩走势。强度变化在此实现在不同色调的区之间的平滑的过渡。该特别的变体能够作为其他特别的变体在包含其他的色调、如亮度或还有色彩保护的的情况下扩展成假色显示。图4d示意性地示出左侧的肺叶632和右侧的肺叶633的V/Q比的显示的图形编码。基于同步的V/Q特征参量506(图1)的四个情况A,B,C,D的图像编码的显示在图4d中借助于四个图形符号与灌注和换气构成的情况674,675,676,677的关联执行。代替四个图形符号,替选地或附加地,能够进行情况与阴影或颜色、例如绿色、蓝色、红色、灰色的关联,如这在下面的列表中借助方框示例地表示。
[0195] 情况A:菱形674[绿色],
[0196] 情况B:三形675[蓝色],
[0197] 情况C:圆形676[红色],
[0198] 情况D:叉形677[灰色]。
[0199] 图5示出EIT系统400,其由电子阻抗断层摄影设备30、根据图1的用于处理电子阻抗断层摄影数据3的装置10和根据图1的显示装置99组成。图5和图1中的相同的元件在图5中设有与图1相同的附图标记。电子阻抗断层摄影设备30包括:在该图5中示例地设计为条带的、具有四个电极33’的电极装置33,所述电极设置在病人35的胸廓34上;工作电子装置36,所述工作电子装置借助于供应连接40’用于将交流电流或交流电压馈送到电极33’中;以及测量值检测和评估单元37,用于在电极33’处借助于测量线路连接40”检测测量信号。用于馈送的供应连接40’和测量线路连接40”在图5中构成为共同的线缆
40,但是也能够单独地构成。数据处理和计算单元38从电极33’的测量信号中借助于重建算法计算EIT数据3并且将其传输给装置10,所述数据处理和计算单元借助于处理器技术设计具有交流电压/交流电流检测和交流电流/交流电压馈送的流程控制的适当的编程和所属的数据存储器。装置10在该图5中极其简单地示出,但是也详细地对应于如图1中示出的装置10。装置10将如图1中和图2a,2b,2c中描述的EIT数据3处理成灌注数据量sCPRS 503,sPRS 508,sCRS509和换气数据量VRS 502,sVRS 504,sVRS’505,以及处理成换气/灌注特征参量sV/Q 510,510’,510”,并且将其借助于数据输出单元90提供并且将其经由接口91作为数值92、图像93、图表94、曲线、曲线走势、时间上的信号走势95、数据组、数据组合96或相特定的数据组合98传输给显示装置99。显示装置99借助用于显示的机构901以数字的、图形的、图像的形式、例如根据图3b,3c,4a,4b,4c,4d中的一个、优选以肺/心脏图形99’的形式示出数据。此外,显示装置99包括不同的用于输入的机构902、如开关、按键、按钮或旋钮,所述机构设置和构成用于显示装置99的运行、设定和配置。
[0200] 附图标记列表
[0201] 3,3’ EIT数据
[0202] 4 灌注数据
[0203] 5 换气数据
[0204] 10 功能元件的装置
[0205] 30 EIT设备
[0206] 40 线缆
[0207] 40’ 供应连接
[0208] 40” 测量线路连接
[0209] 50 数据输入单元
[0210] 51 数据输入端、多个数据输入端
[0211] 70 计算和控制单元
[0212] 73 分离单元
[0213] 74 数据存储器
[0214] 75 第一同步单元
[0215] 77 第二同步单元
[0216] 78 第一配置单元
[0217] 79 处理单元
[0218] 79’ 存储组织单元
[0219] 80 数据输入和操作单元
[0220] 88 第二配置单元
[0221] 89 数据准备单元
[0222] 90 数据输出单元
[0223] 91 接口
[0224] 92 数值
[0225] 93 图像
[0226] 94 图表
[0227] 95 曲线、曲线走势、时间上的信号走势
[0228] 96 数据组、数据组合
[0229] 98 相特定的数据组合
[0230] 99 显示装置
[0231] 99’ 肺/心脏图形
[0232] 100,100’,100” 流程图
[0233] 101 第一步骤
[0234] 102 第二步骤
[0235] 103 第三步骤
[0236] 104 第四步骤
[0237] 105,105’ 第五步骤
[0238] 106 第六步骤
[0239] 107 第七步骤
[0240] 108 第八步骤
[0241] 200 外部设备
[0242] 300 数据网络
[0243] 400 系统,EIT系统
[0244] 501 CPRS数据组 第一数据量
[0245] 502 VRS数据组 第二数据量
[0246] 503 sCPRS数据组 第三数据量
[0247] 504 sVRS数据组 第四数据量
[0248] 505 sVRS’数据组 第五数据量
[0249] 506 sV/Q特征参量 第六数据量
[0250] 507 sCPRS数据组的相index 第七数据量
[0251] 508 sPRS数据组 第八数据量
[0252] 509 sCRS数据组 第九数据量
[0253] 510 全局sV/Q特征参量
[0254] 601 灌注相信息
[0255] 602 换气相信息
[0256] 620,621 特别的感兴趣区域(ROI)
[0257] 631 心脏
[0258] 632 左肺叶
[0259] 633 右肺叶
[0260] 634 气管
[0261] 635 主动脉
[0262] 636 胸膈
[0263] 651 ROI_H1,心脏
[0264] 652 ROI_LLcentral,肺左侧,中央
[0265] 653 ROI_LRcentral,肺右侧,中央
[0266] 654 ROI_LLdownside,肺左侧,下部
[0267] 655 ROI_LRdownside,肺右侧,下部
[0268] 656 ROI_H2,主动脉
[0269] 657 ROI_H,心脏和主动脉
[0270] 658 ROI_L,肺,整体
[0271] 670 梯度线
[0272] 671 感兴趣区域的中心
[0273] 672 背景区
[0274] 672 不同强度的区
[0275] 673 不同颜色的区
[0276] 674-677 换气和灌注组成的不同的情况
[0277] 901 显示机构
[0278] 902 输入机构。
QQ群二维码
意见反馈