[发明专利]一种新型肺气肿图像处理方法及处理系统

说明书

本发明属于医学图像处理技术领域，公开了一种新型肺气肿图像处理方法及处理系统，首次运用计算机定量评估的方法对肺通气功能流速容量曲线的图形进行分析；首次提出肺通气功能流速容量曲线气道塌陷角用于肺气肿诊断。本发明基于肺通气功能检查，是临床上慢性气道疾病评估最常用的辅助检查手段，简单易得，重复性好，可反复评估；本发明直接运用肺功能软件导出的图形经过图像分析软件、数学计算软件计算得出AC，不需要获得流量计原始数据，经过短期学习即可掌握；通过设置图像输出格式，兼容不同厂家生产的肺功能仪器，有助于AC在临床的推广应用。

技术领域

本发明属于医学图像处理技术领域，尤其涉及一种新型肺气肿图像处理方法及处理系统。

背景技术

目前，最接近的现有技术：

慢性阻塞性肺疾病(慢阻肺)是一种常见的、可以预防和治疗的疾病，以持续呼吸症状和气流受限为特征，通常是由于明显暴露于有毒颗粒或气体引起的气道和(或)肺泡异常所导致。慢阻肺严重威胁人类健康。

肺气肿是慢阻肺的重要病理改变。肺气肿是一个病理学概念，其定义为：终末细支气管远端气腔异常的永久性扩大，伴肺泡壁破坏而没有明显的纤维化。肺气肿在慢阻肺的发病和进展中具有重要地位，可引起肺通气和肺换气功能障碍，与慢阻肺患者的症状和预后密切相关。因此，肺气肿病变的评估在慢性气道炎症性疾病的诊断、评估、临床分型和指导治疗方面具有重要意义。

肺通气功能检查是慢性气道炎症性疾病的诊断和评估中最简单和常用的检测指标。肺气肿导致的肺通气功能最大呼气流速-容量曲线(maximal expiratory flow–volumecurve，MEFV曲线)形态具有独特的改变：由于肺气肿导致肺组织对小气道的支撑和牵拉作用丧失，呼气过程中小气道过早闭合，流速突然下降，其MEFV曲线下降支呈典型的凹陷性下降，非用力依赖段与用力依赖段呈现一个锐利的成角，称为“气道塌陷角”(Angle ofcollapse，AC)，锐利的AC是肺气肿病变存在的标志。

临床上评估肺气肿存在与否和严重程度的辅助检查手段包括：

病理学检查：HE染色后测量平均内衬间隔(mean linear intercept，MLI)和平均肺泡数(mean alveolar number,MAN)。

胸部CT检查：检测胸部CT低衰减区域面积(定量CT或视觉评估)。

肺弥散功能检查：肺气肿患者可存在肺弥散功能下降，因此通过检测肺弥散功能可间接反映肺气肿严重程度。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)病理学检查的可行性差：病理学检查为有创检查，需要获取活检标本，可行性差，患者耐受性极差，临床上难以实现；

(2)胸部CT检查不存在放射性损伤：胸部CT检查(定量CT或视觉评估)存在电离辐射，可导致放射性损伤，如皮肤损伤、造血障碍，白细胞减少、生育力受损等，不宜短期内多次重复检查。

(3)价格昂贵，需要特殊设备：胸部CT检查花费较高。肺功能检查中的肺弥散功能、残气量和肺总量等指标也可反映肺气肿病变的严重程度，但这些指标的测量需要特殊设备和或特殊气体(体积描记箱、气体分析仪、CO和He等气体)，成本较高。

解决上述技术问题的难度：

现有评估肺气肿的方法包括病理学检查、胸部CT检查和肺弥散功能检查等，存在损伤大、可行性差、成本高昂等问题，传统的技术手段难以解决这些问题。本发明运用新型方法对肺功能MEFV曲线的“气道塌陷角”进行定量评估，有望解决以上的技术问题。

解决上述技术问题的意义：