[发明专利]使用电特性断层成像确定流体和组织体积估计的系统和方法

说明书

系统包括电学断层成像系统和体积估计系统。该体积估计系统被配置为至少部分地基于域的所接收的电学断层成像数据来重建初始阻抗图像；接收与该域相关联的先验信息；至少部分地基于所接收的先验信息来增强该初始阻抗图像以生成增强的阻抗图像；并且至少部分地基于该增强的初始阻抗图像，生成该增强的阻抗图像的感兴趣区域的体积图像，其中该体积图像表示指示流体的体积的多个值。

相关申请的交叉引用

根据35U.S.C.§119(e)的规定，本申请要求2019年7月24日提交的美国临时专利申请序列号62/878,097和2019年7月30日提交的美国临时专利申请序列号62/880,548的权益，这些美国临时专利申请各自的公开内容据此全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开涉及用于确定绝对体积估计的系统和方法。具体地讲，本公开涉及包括并利用电特性断层成像(例如，电阻抗断层成像(EIT))系统来确定绝对体积估计的系统和方法。

背景技术

电阻抗断层成像(EIT)是一种非侵入式成像方法，其可通过使用沿着域(例如，患者)的感兴趣区域的周边设置的电极收集数据来生成该感兴趣区域的图像。EIT的一种常规应用包括人体的断层图像可能有用的临床应用。例如，EIT常规用于监测心肺系统，这对于在重症监护室(ICU)环境中接受治疗的患者可特别有用。

在EIT程序期间，可将电信号(例如，电流)注入待成像的域的感兴趣区域(例如，患者的躯干)的周边中。可在感兴趣区域的周边处收集因注入的电信号引起的电特性(例如，电压、电势)。根据所收集的数据，可生成或重建具有电特性(例如，阻抗)的估计值的图。EIT系统通常易受重建伪影的影响。为了减轻伪影，EIT图像的重建通常采用差分重建技术，在该差分重建技术中，所生成的图像(例如，差分图像)利用电流特性(例如，阻抗)图与参考阻抗图之间的变化。虽然差分图像在若干场景中是有用的，但在未知绝对特性(例如，阻抗)图的情况下某些医学诊断会受到限制。

如上所指出，当前EIT方法通常聚焦于差分图像的产生。对差分图像的偏好可能是由EIT数据直接计算绝对阻抗值依赖于线性或拟线性重建方法的事实的结果，这通常会高估感兴趣区域的一些像素的值并且低估其他像素的值。

发明内容

一些实施方案包括估计流体体积的方法。该方法可包括接收域的一部分的电学断层成像数据；至少部分地基于电学断层成像数据来重建初始阻抗图像；增强初始阻抗图像以生成增强的阻抗图像；分割增强的阻抗图像以识别增强的阻抗图像内描绘的一个或多个组织；在增强的阻抗图像内选择感兴趣区域；确定使增强的阻抗图像的感兴趣区域内表示的电特性与感兴趣区域的一个或多个特性相关的关系参数；以及至少部分地基于关系参数和增强的阻抗图像来估计感兴趣区域内的流体体积。

一些实施方案包括用于估计域内的流体体积的系统。该系统可包括电学断层成像系统和体积估计系统。流体体积估计系统可包括至少一个处理器和其上存储有指令的至少一个非暂态计算机可读存储介质，该指令在由该至少一个处理器执行时使得体积估计系统：至少部分地基于域的所接收的电学断层成像数据来重建初始阻抗图像，接收与域相关联的先验信息，至少部分地基于所接收的先验信息来增强初始阻抗图像以生成增强的阻抗图像，并且至少部分地基于增强的初始阻抗图像来生成增强的阻抗图像的感兴趣区域的体积图像，其中体积图像表示指示流体体积的多个值。

一些实施方案包括用于估计域内的流体体积的系统。该系统可包括电学断层成像系统和体积估计系统。流体体积估计系统可包括至少一个处理器和其上存储有指令的至少一个非暂态计算机可读存储介质，该指令在由该至少一个处理器执行时使得体积估计系统：接收与域相关联的先验信息，从电学断层成像系统接收域的一部分的初始阻抗图像，至少部分地基于所接收的先验信息来增强初始阻抗图像以生成增强的阻抗图像，并且至少部分地基于增强的初始阻抗图像来生成增强的阻抗图像的感兴趣区域的体积图像，其中体积图像表示指示流体体积的多个值。

附图说明