[发明专利]基于计算机断层摄影来量化血液损失

说明书

本发明涉及基于计算机断层摄影来量化血液损失。公开了一种用于量化血液损失的系统和方法，所述量化基于对患者躯干进行的基于造影剂的计算机断层摄影成像。为此，首先读取计算机断层摄影(CT)的图像数据(BD)，以便在该图像数据上应用图像分析方法(2)以自动检测血液积聚。然后执行区分方法(3)以区分血液病理性和生理性积聚，并且执行量化算法(4)以计算和输出(5)针对血液病理性积聚的血液损失值。

技术领域

本发明关注的是医学图像处理和计算机断层摄影技术领域，并且涉及在多发性损伤的情况下确定血液损失。

背景技术

在医学上，术语“多发性损伤”是指患者同时遭受多个危及生命的伤害；这例如在道路交通事故后是非常典型的。通常，主要通过使用CT(计算机断层摄影)来对这样的患者进行检查。这些患者的一个常见问题涉及多重内部出血。在外部出血的情况下，血液损失量是直接可见的，并且也可以从外部止住(例如通过压紧)，而内部出血有时需要手术，而且在短期内血液损失程度只能被较差评定。可以通过使用计算机断层摄影来识别内部出血。为此，通常施用造影剂。然后从图像中可以看到造影剂从血管的渗漏，并且所述渗漏允许对出血进行高质量的评定。然而，为了对治疗做出决定，对出血进行定量评估是必要的；特别是如果存在多个出血部位时更需要定量评估，多个出血部位只能一个一个地通过手术的方式来处理，并且出血的治疗必须要按照优先顺序来进行。了解患者失去血液的速度也是非常重要的，以便能够开始更换容量或全血的治疗。然而，同时，这些信息必须在几秒钟内可用，以便仍然是相关的。

现有技术中已知的是，使用实验室测试来测量血液中的血红蛋白含量(Hb)。从长远来看，这个值是对血液损失的很好的定量测量，但是由于血量急剧减少而成分保持不变，所以该数值几乎不会急剧减少。只有在容量损失被替换时，Hb含量才会降低。类似地，血压并不是急性血液损失的合适测量，因为它也由于容量损失(休克)而降低，但是这是由于心脏循环系统的反调节引起的，所以其不是血液损失的合适测量。

此外，已知可以通过分割而在图像数据中确定血肿的容量，然而，在可用的短时间内手动识别和分割这些血肿是完全不可想象的。

发明内容

基于这些现有技术，本发明的任务是提供一种方法和系统，其改进用于定量确定血液损失的已知方法，特别地，其允许在最短的可能时间内针对每个单独病变的血液损失进行具体的基于数值的确定。

该目的通过所附的独立权利要求来实现，特别是通过基于对患者躯干进行的基于造影剂的计算机断层摄影成像来对血液损失进行量化的系统和方法来实现。在从属权利要求中可以找到具有另外特征的方法的另外实施例。

根据一个方面，上述目的通过基于对患者躯干进行的基于造影剂的计算机断层摄影成像来对血液损失进行量化的方法来实现，该方法具有以下方法步骤：

-读入成像的图像数据；

-应用图像分析方法以自动检测血液病理性积聚和生理性积聚；

-执行区分方法以区分检测到的血液病理性和生理性积聚，并且确定血液病理性积聚；

-执行量化算法以计算和输出针对被确定为病理性的血液积聚的血液损失值。

在本发明的一个有利实施例中，使用直接转换检测器来执行计算机断层摄影成像，直接转换检测器可以包括例如半导体层，半导体层可以直接辨别不同的光子能级。具有直接转换层(例如，由半导体材料制成)的X射线检测器允许对单独X射线量子进行定量和能量选择性采集。利用这种类型的X射线检测器，半导体层中的入射X射线量子由于与半导体材料的部分多级物理相互作用过程，而以电子-空穴对的形式生成自由电荷载体。CdTe、CdZnTe、CdTeSe、CdZnTeSe、CdMnTe、InP、TIBr2或HGI2形式的半导体材料适合于检测X射线量子，因为这些材料在医学成像的能量范围内具有高的X射线吸收。