[发明专利]用于计算结构的球形度的方法

说明书

技术领域

一般来说，本技术的实施例涉及确定结构的球形度。某些实施例涉及确定心脏结构、如左心室的球形度。

背景技术

确定左心室的球形度会是有用的诊断工具。例如，使得左心室的形状更像球体的增加的球形度与二尖瓣反流的降低生存率和增加发生率关联。

存在用于使用对左心室所识别的界标来对左心室的球形度进行模型化(modeling)的技术。但是，已知技术具有对界标的放置敏感的缺点。换言之，与模型化的左心室关联的球形度值可根据模型化过程中使用的界标的放置而显著改变。这种可变性会引起不确定性，它在临床环境中是不希望的。

因此，需要一种能提供以提高的准确度和/或减小的可变性来确定结构的球形度的改进系统和方法。

发明内容

本技术的实施例提供以用于确定结构的球形度。

某些实施例提供一种用于确定结构的球形度的方法，包括下列步骤：使用计算机处理器来计算结构的三维模型的协方差矩阵；以及使用处理器来通过使用协方差矩阵和关联于模型化的结构的长轴的长轴向量来计算结构的球形度。

在某些实施例中，该方法还包括旋转协方差矩阵，使得旋转的协方差矩阵的第一轴与模型化的结构的长轴对齐。

在某些实施例中，球形度作为协方差矩阵的行列式(determinant)与长轴方向的模型的立方长度(cubed extent)之间的比率来计算。

在某些实施例中，球形度使用协方差矩阵的本征值分解(eigenvalued decomposition)来计算，球形度作为协方差矩阵的主要本征值与协方差矩阵的多个非主要本征值之间的比率来计算。

在某些实施例中，三维模型包括三角网表面模型。

在某些实施例中，该方法还包括使用成像装置来捕获结构的图像，并且得到结构的三维模型。

在某些实施例中，成像装置包括超声扫描仪。

在某些实施例中，该方法还包括使用成像装置自动识别模型化的结构的长轴。

在某些实施例中，该方法还包括使用用户接口来识别模型化的结构的长轴。

在某些实施例中，该结构包括人心脏的左心室。

某些实施例提供一种用于确定结构的球形度的系统，包括：配置成计算结构的三维模型的协方差矩阵的计算机处理器，该处理器配置成使用协方差矩阵和关联于模型化的结构的长轴的长轴向量来计算结构的球形度。

在某些实施例中，处理器配置成旋转协方差矩阵，使得旋转的协方差矩阵的第一轴与模型化的结构的长轴对齐。

在某些实施例中，处理器配置成将球形度作为协方差矩阵的行列式与长轴方向的模型的立方长度之间的比率来计算。

在某些实施例中，处理器配置成使用协方差矩阵的本征值分解来计算球形度，球形度作为协方差矩阵的主要本征值与协方差矩阵的多个非主要本征值之间的比率来计算。

在某些实施例中，该系统还包括成像装置，它配置成捕获结构的图像，并且得到结构的三维模型。

在某些实施例中，成像装置包括超声扫描仪。

在某些实施例中，成像装置配置成自动识别模型化的结构的长轴。

在某些实施例中，该系统还包括用户接口，它配置成允许用户识别模型化的结构的长轴。

某些实施例提供非暂时计算机可读存储介质，它被编码有指令集以供在处理装置及关联处理逻辑上运行，其中指令集包括：配置成计算结构的三维模型的协方差矩阵的第一例程，第一例程配置成使用协方差矩阵和关联于模型化的结构的长轴的长轴向量来计算结构的球形度。

在某些实施例中，第一例程配置成旋转协方差矩阵，使得旋转的协方差矩阵的第一轴与模型化的结构的长轴对齐。

在某些实施例中，第一例程配置成将球形度作为协方差矩阵的行列式与长轴方向的模型的长度的立方之间的比率来计算。

在某些实施例中，第一例程配置成使用协方差矩阵的本征值分解来计算球形度，球形度作为协方差矩阵的主要本征值与协方差矩阵的多个非主要本征值之间的比率来计算。

附图说明

图1是使用表面网格技术来三维模型化的左心室的图解表示。

图2是具有也用于提供球体的所识别的顶点和底部界标的左心室的图解表示。

图3采用识别的顶点和底部界标示出的同一个左心室的两个图像的图解表示，其中底部界标之一改变。

图4是根据本技术的实施例、采用可与计算球形度结合使用的本征值以及识别的顶点和底部界标所示出的左心室的图解表示。