[发明专利]对模拟准确度和性能的图像质量评估

说明书

描述

优先权

本申请案要求于2014年1月24日提交的美国申请案第14/163,589号(其要求于2013年3月15日提交的美国临时申请案第61/793,162号的优先权的权益)的优先权，所述申请案中的每一个以引用的方式整体并入。

技术领域

本公开的实施方案涉及用于评估医学图像质量的方法和系统，且更具体而言，涉及用于评估关于解剖和/或血流的患者特定建模的医学图像质量的方法和系统。

背景技术

医学成像是一项被用来获取有关患者的身体、器官、组织或其一部分的解剖结构和生理学数据以供临床诊断和治疗计划的重要技术。医学成像包括(但不限于)放射照相术、计算机化断层摄影术(CT)、核磁共振成像(MRI)、荧光透视、单光子发射计算机化断层摄影术(SPECT)、正电子发射断层摄影术(PET)、闪烁摄影术、超声波和特定技术，诸如心回波描记术、乳房摄影术、血管内超声波和血管造影术。可通过非侵入式或侵入式程序获取成像数据。心脏病学、神经系统科学、肿瘤学、矫形术的领域以及许多其它领域受益于医学成像中获取的信息。

具体而言，在心脏病学领域中，众所周知，冠状动脉疾病可导致向心脏提供血液的血管生成病变，诸如狭窄(血管的异常变窄)。因此，流向心脏的血流可能受到限制。罹患冠状动脉疾病的患者可在身体用力期间经历胸痛(称为慢性稳定性心绞痛)或当患者在休息时经历不稳定性心绞痛。较严重的疾病表现可引起心肌梗塞或心脏病发作。需要提供有关冠状动脉病变的较精确数据，诸如大小、形状、位置、功能意义(例如，病变是否会影响血流)等。可对罹患胸痛和/或显示冠状动脉疾病症状的患者进行一种或多种测试(诸如基于医学成像)，所述测试可提供一些有关冠状动脉病变的间接证据。

除了CT、SPECT和PT，对用于非侵入式冠状评价的医学成像的使用还可包括心电图、来自血液测试的生物标记评价、平板测试(treadmill test)和心回波描记术(echocardiography)。然而，这些非侵入式测试通常不提供冠状动脉病变的直接评估或评估血流率。非侵入式测试可通过寻找以下的变化来提供冠状动脉病变的间接证据：心脏电活动(例如，使用心电描记术(ECG))、心肌活动(例如，使用应力心回波描记术)、心肌灌注(例如，使用PET或SPECT)或代谢变化(例如，使用生物标记)。

例如，解剖学数据可使用冠状动脉计算机化断层摄影血管造影术(CCTA)以侵入方式获取。CCTA可用于对患有胸痛的患者进行成像，并且涉及使用CT技术以在静脉内输注对比剂之后对心脏和冠状动脉进行成像。然而，CCTA也无法提供有关冠状动脉病变的功能意义(例如，病变是否会影响血流)的直接信息。此外，因为CCTA纯粹是一种诊断性测试，所以它不能用于预测以下的变化：在其它生理状态(例如，运动)下的冠状动脉血流、压力、心肌灌注的变化，它也不能用于预测介入的结果。

因此，患者可能需要侵入式测试，诸如诊断性心导管插入术以使冠状动脉病变可视化。诊断性心导管插入术可包括执行常规冠状动脉血管造影术(CCA)以收集有关冠状动脉病变的解剖学数据，所述解剖学数据是由医生用动脉的大小和形状的图像来提供。然而，CCA不提供用于评估冠状动脉病变的功能意义的数据。例如，医生在没有确定病变是否具有功能意义情况下不能诊断冠状动脉病变是否有害。因此，CCA已引起被称为“眼狭窄反射(oculostenotic reflex)”的程序，其中介入性心脏病专家对使用CCA发现的每一病变都插入支架，无论病变是否具有功能意义。因此，CCA可导致对患者执行不必要的操作，所述不必要的操作可对患者造成增加的风险，并且可对患者引起不必要的健康护理成本。

在诊断性心导管插入术期间，冠状动脉病变的功能意义可能通过测量观察到的病变的血流储备分数(FRR)以侵入方式评估。FFR被定义为在冠状动脉血流量增大(例如由静脉内施用腺苷诱导)的条件下，病变下游的平均血压除以病变上游的平均血压(例如主动脉压)的比率。血压可通过将压力线插入患者体内而得以测量。因此，可在诊断性心导管插入术的初始成本和风险已生成之后基于所确定的FFR做出治疗病变的决定。