用于评估医学治疗对器官功能的影响的方法、系统和装置1.相关申请的交叉引用2.本技术要求于2019年8月27日提交的名称为“methodsandsystemsforassessinglungfunction[用于评估肺功能的方法和系统]”的美国临时申请序列号62/892,485的权益，该美国临时申请明确地通过引用以其全文结合在此。
技术领域：
：[0003]本披露内容总体上涉及用于评估医学治疗对器官的影响的方法、系统和装置，并且更具体地涉及用于评估治疗后的整体器官功能和区域器官功能并确定治疗是对器官功能产生积极改变、消极改变还是没有影响的方法和系统。
背景技术：
：：[0004]针对患病器官的治疗有许多种。例如，患病的肺可以用放射疗法、质子疗法和抗体疗法进行非侵入性治疗，或者通过肿瘤外科手术解剖、肿瘤消融、支架置入、瓣膜置入和用于密封肺穿孔的胶合应用进行侵入性治疗。监测由这些治疗引起的器官功能变化是复杂的，并且评估这些治疗的有效性的能力是有限的。即使在其最简单的一组可能性中也是如此：1)器官的患病组织可能由于疾病进展而在功能上恶化，或者可能由于治疗而在功能上改善，以及2)健康组织可能保持健康，受到疾病的影响，或者可能对治疗的毒性或负面“脱靶”效应作出反应。[0005]在具有癌性肿瘤的肺部正在接受放射治疗的情况下进一步考虑这些可能性。放射治疗计划可以规定将一定剂量的放射递送到体内靶位置处的肿瘤。如本文所使用的，“剂量”是指在一个治疗期内递送的特定治疗量，例如放射水平/速率。然而，放射递送不限于靶肿瘤，并且靶肿瘤周围或附近的肺组织也暴露于放射，但是通常剂量较低。此外，靠近靶肿瘤的其他器官的组织也可能暴露于放射并受其影响。例如，邻近肺的心脏组织可能暴露于肺的放射治疗并受其影响。[0006]因此，期望提供评估医学治疗对器官功能的影响的能力。进一步期望在器官的区域基础上提供这种能力，即，在器官的不同区域测量组织功能，并且逐个区域地将这些区域测量结果与治疗进行比较或关联。还期望提供评估治疗对邻近器官的影响的能力。下文所披露的概念解决了这些期望和其他期望。技术实现要素：[0007]本披露内容涉及一种评估治疗对器官的影响的方法。该方法包括获取该器官的多个区域中的每个区域的第一测量结果；以及在获取这些第一测量结果之后，获取该器官的多个区域中的每个区域的第二测量结果。该方法进一步包括基于该区域的第一测量结果和第二测量结果来获得该器官的多个区域中的每个区域的区域变化测量结果；以及基于该多个区域变化测量结果和递送到该器官的该治疗的区域治疗信息来确定治疗效果。[0008]在一个实施例中，获取该器官的多个区域中的每个区域的第一测量结果或该器官的多个区域中的每个区域的第二测量结果中的任一项包括：获得该器官的二维(2d)图像时间系列；以及处理这些2d图像时间系列以获得该多个区域中的每个区域的运动测量结果。获得该器官的2d图像时间系列可以包括从成像装置或图像源接收这些2d图像时间系列。另外地或替代性地，获得该器官的2d图像时间系列包括捕获该器官的多个2d图像时间系列，每个2d图像时间系列从相对于该器官的不同角度捕获。在这种情况下，该器官的多个2d图像时间系列是从不超过十个不同角度捕获的。该多个2d图像时间系列可以同时捕获。[0009]在一个实施例中，当处理这些2d图像时间系列时，该方法可以包括将该器官的2d图像互相关。这可以包括从该器官的2d图像时间系列重建该器官的多个区域中的每个区域的运动测量结果，其中，该器官的多个区域包括该器官的组织并且这些运动测量结果表示该组织的运动。替代性地或另外地，重建运动测量结果可以包括在不首先重建3d图像的情况下重建3d运动测量结果。处理这些2d图像时间系列还可以进一步包括，对于该器官的多个区域中的每个区域，从与该区域相关联的一个或多个运动测量结果得到容积测量结果。[0010]在本文所披露的实施例中，该多个第一测量结果中的每个第一测量结果是在该治疗之前获取的，并且该多个第二测量结果中的每个第二测量结果是在该治疗期间或在该治疗之后获取的；或者替代性地，该多个第一测量结果中的每个第一测量结果是在该治疗期间获取的，并且该多个第二测量结果中的每个第二测量结果是在该治疗之后获取的。[0011]该方法的第一测量结果和第二测量结果可以是以下各项之一：位移测量结果、速度测量结果、通气测量结果、灌注测量结果、通气/灌注(v/q)比测量结果或者可以从前述测量结果中的任一项得到的任何测量结果。[0012]获得区域的区域变化测量结果的步骤可以包括将该区域的第一测量结果与该区域的第二测量结果进行比较。[0013]在一个实施例中，确定治疗效果的步骤可以包括：将该多个区域变化测量结果中的每个区域变化测量结果与递送到该器官的该治疗的对应区域治疗信息进行映射；以及从该映射得到该治疗效果。在该实施例中，从该映射得到该治疗效果可以包括通过作为区域治疗信息的函数的区域变化测量结果的图来拟合线。进一步的步骤可以包括基于该治疗效果来确定该治疗是否改变了区域器官功能。替代性地或另外地，可以基于该治疗效果来评估器官功能。该治疗效果可以指示以下各项之一：a)器官功能无变化；b)器官功能变化与治疗相关；或者c)器官功能变化与治疗无关。[0014]在评估治疗对器官的影响的方法的实施例中，该治疗是非均匀性治疗，其特征在于整个器官中的治疗递送水平不同。该治疗可以包括放射疗法、质子疗法、抗体疗法、手术、瓣膜置入、热/消融或胶合中的至少一种。在特定实施例中，该治疗是放射疗法治疗，并且该区域治疗信息是包括该器官的多个区域中的每个区域的放射水平的剂量图。[0015]评估治疗对器官的影响的方法可以进一步包括：在获得该器官的多个区域中的每个区域的区域变化测量结果之前，将该多个第一测量结果和该多个第二测量结果与该器官的流体流动结构相关联；或者在确定治疗效果之前，将该多个区域变化测量结果与该器官的流体流动结构相关联。[0016]在实施例中，该器官与肺相对应并且该流体流动结构与该肺的气道树或该肺的脉管树之一相对应，或者该器官与心脏相对应并且该流体流动结构与该心脏的脉管结构相对应。[0017]本披露内容还涉及一种用于评估治疗对器官的影响的系统。该系统包括测量结果获取模块、测量结果变化模块和治疗效果模块。该测量结果获取模块被配置为获取该器官的多个区域中的每个区域的第一测量结果，并且在获取这些第一测量结果之后获取该器官的多个区域中的每个区域的第二测量结果。该测量结果变化模块被配置为基于该区域的第一测量结果和第二测量结果来获得该器官的多个区域中的每个区域的区域变化测量结果。该治疗效果模块被配置为基于该多个区域变化测量结果和递送到该器官的该治疗的区域治疗信息来确定治疗效果。[0018]在该系统的一个实施例中，该测量结果获取模块通过被配置为执行以下操作来获取该器官的多个区域中的每个区域的第一测量结果或该器官的多个区域中的每个区域的第二测量结果中的任一项：获得该器官的二维(2d)图像时间系列；并且处理这些2d图像时间系列以获得该多个区域中的每个区域的运动测量结果。该测量结果获取模块可以通过进一步被配置为从成像装置或图像源接收该器官的2d图像时间系列来获得这些2d图像时间系列。替代性地或另外地，该测量结果获取模块通过进一步被配置为捕获该器官的多个2d图像时间系列来获得该器官的2d图像时间系列，每个2d图像时间系列从相对于该器官的不同角度捕获。优选地，该器官的多个2d图像时间系列是从不超过十个不同角度捕获的。该多个2d图像时间系列可以同时捕获。[0019]该测量结果获取模块可以能够通过进一步被配置为将该器官的2d图像互相关来处理这些2d图像时间系列。这可以通过从该器官的2d图像时间系列重建该器官的多个区域中的每个区域的运动测量结果来实现，和/或测量结果获取模块通过被配置为在不首先重建3d图像的情况下重建3d运动测量结果来重建运动测量结果。[0020]在一个实施例中，该测量结果获取模块通过被配置为针对该器官的多个区域中的每个区域从与该区域相关联的一个或多个运动测量结果得到容积测量结果来处理这些2d图像时间系列。[0021]在用于评估治疗对器官的影响的系统的实施例中，该测量结果获取模块被配置为：在该治疗之前获取多个第一测量结果中的每个第一测量结果，并且在该治疗期间或在该治疗之后获取多个第二测量结果中的每个第二测量结果；或者在该治疗期间获取该多个第一测量结果中的每个第一测量结果，并且在该治疗之后获取该多个第二测量结果中的每个第二测量结果。[0022]在该系统中，该第一测量结果和该第二测量结果可以是以下各项之一：位移测量结果、速度测量结果、通气测量结果、灌注测量结果、通气/灌注(v/q)比测量结果或者可以从前述测量结果中的任一项得到的任何测量结果。[0023]在该系统中，该测量结果变化模块在一个实施例中可以通过被配置为将区域的第一测量结果与该区域的第二测量结果进行比较来获得该区域的区域变化测量结果。[0024]在该系统的一个实施例中，该治疗效果模块通过被配置为执行以下操作来确定治疗效果：将该多个区域变化测量结果中的每个区域变化测量结果与递送到该器官的该治疗的对应区域治疗信息进行映射以生成映射；并且从该映射得到该治疗效果。该治疗效果模块可以通过被配置为通过作为区域治疗信息的函数的区域变化测量结果的图来拟合线而从该映射得到该治疗效果。此外或替代性地，该治疗效果模块可以被配置为：基于该治疗效果来确定该治疗是否改变了区域器官功能；和/或基于该治疗效果来评估器官功能。[0025]在该系统的实施例中，该治疗效果指示以下各项之一：a)器官功能无变化；b)器官功能变化与治疗相关；或者c)器官功能变化与治疗无关。[0026]在该系统的实施例中，该治疗是非均匀性治疗，其特征在于整个器官中的治疗递送水平不同。该治疗可以包括放射疗法、质子疗法、抗体疗法、手术、瓣膜置入、热/消融或胶合中的至少一种。当该治疗是放射疗法治疗时，该区域治疗信息是包括该器官的多个区域中的每个区域的放射水平的剂量图。[0027]在用于评估治疗对器官的影响的系统的一个实施例中，该测量结果获取模块进一步被配置为执行以下两项中的任一项：在获得该器官的多个区域中的每个区域的区域变化测量结果之前，将该多个第一测量结果和该多个第二测量结果与该器官的流体流动结构相关联；或者在确定治疗效果之前，将该多个区域变化测量结果与该器官的流体流动结构相关联。[0028]在该系统的使用中，该器官可以与肺相对应并且该流体流动结构与该肺的气道树或该肺的脉管树之一相对应，或者该器官可以与心脏相对应并且该流体流动结构与该心脏的脉管结构相对应。[0029]本披露内容进一步涉及一种用于评估治疗对器官的影响的装置。该装置包括接口、存储器和耦接到该接口和该存储器的处理器。该处理器被配置为执行该存储器中的用于使该装置执行以下操作的指令：获取该器官的多个区域中的每个区域的第一测量结果；在获取这些第一测量结果之后，获取该器官的多个区域中的每个区域的第二测量结果；基于该区域的第一测量结果和第二测量结果来获得该器官的多个区域中的每个区域的区域变化测量结果；以及基于该多个区域变化测量结果和递送到该器官的该治疗的区域治疗信息来确定治疗效果。[0030]在该装置的实施例中，该处理器通过被配置为执行该存储器中的指令以使该装置执行以下操作来使该装置获取该器官的多个区域中的每个区域的第一测量结果或该器官的多个区域中的每个区域的第二测量结果中的任一项：从成像装置或图像源获得该器官的二维(2d)图像时间系列；并且处理这些2d图像时间系列以获得该多个区域中的每个区域的运动测量结果。该处理器通过进一步被配置为执行该存储器中的用于使该装置将该器官的2d图像互相关的指令来使该装置处理这些2d图像时间系列；和/或通过被配置为执行该存储器中的用于使该装置从该器官的2d图像时间系列重建该器官的多个区域中的每个区域的运动测量结果的指令来处理这些2d图像时间系列。[0031]该处理器可以通过被配置为执行该存储器中的用于使该装置在不首先重建3d图像的情况下重建3d运动测量结果的指令来使该装置重建运动测量结果。另外地或替代性地，该处理器通过被配置为执行该存储器中的指令以使该装置针对该器官的多个区域中的每个区域从与该区域相关联的一个或多个运动测量结果得到容积测量结果来使该装置处理这些2d图像时间系列。[0032]在用于评估治疗对器官的影响的装置的实施例中，该第一测量结果和该第二测量结果是以下各项之一：位移测量结果、速度测量结果、通气测量结果、灌注测量结果、通气/灌注(v/q)比测量结果或者可以从前述测量结果中的任一项得到的任何测量结果。[0033]在实施例中，该处理器通过被配置为执行该存储器中的指令以将该装置将区域的第一测量结果与该区域的第二测量结果进行比较来使该装置获得该区域的区域变化测量结果。[0034]替代性地或另外地，该处理器可以通过被配置为执行该存储器中的用于使该装置执行以下操作的指令来使该装置确定治疗效果：从治疗装置或治疗信息源接收区域治疗信息；将该多个区域变化测量结果中的每个区域变化测量结果与递送到该器官的该治疗的对应区域治疗信息进行映射以生成映射；并且从该映射得到该治疗效果。在该实施例中，该处理器可以通过被配置为执行该存储器中的用于使该装置通过作为区域治疗信息的函数的区域变化测量结果的图来拟合线的指令来使该装置从该映射得到该治疗效果。[0035]替代性地或另外地，在所披露的装置中，该处理器进一步被配置为执行该存储器中的用于使该装置执行以下操作的指令：基于该治疗效果来确定该治疗是否改变了区域器官功能。替代性地或另外地，该处理器进一步被配置为执行该存储器中的用于使该装置执行以下操作的指令：基于该治疗效果来评估器官功能。[0036]在该装置中，该治疗效果优选地指示以下各项之一：a)器官功能无变化；b)器官功能变化与治疗相关；或者c)器官功能变化与治疗无关。[0037]在该装置的一个实施例中，该治疗是非均匀性治疗，其特征在于整个器官中的治疗递送水平不同。该治疗可以包括放射疗法、质子疗法、抗体疗法、手术、瓣膜置入、热/消融或胶合中的至少一种。当该治疗是放射疗法治疗时，该区域治疗信息是包括该器官的多个区域中的每个区域的放射水平的剂量图。[0038]在用于评估治疗对器官的影响的装置中，该处理器可以进一步被配置为执行该存储器中的用于使该装置执行以下两项中的任一项的指令：在获得该器官的多个区域中的每个区域的区域变化测量结果之前，将该多个第一测量结果和该多个第二测量结果与该器官的流体流动结构相关联；或者在确定治疗效果之前，将该多个区域变化测量结果与该器官的流体流动结构相关联。[0039]在该装置的使用中，该器官可以与肺相对应并且该流体流动结构与该肺的气道树或该肺的脉管树之一相对应，或者该器官可以与心脏相对应并且该流体流动结构与该心脏的脉管结构相对应。[0040]本披露内容还涉及一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质具有存储在其中的计算机程序，该计算机程序当由计算机的处理器执行时使该计算机执行旨在评估治疗对器官的影响的步骤。这些步骤包括获取器官的多个区域中的每个区域的第一测量结果；在获取这些第一测量结果之后，获取该器官的多个区域中的每个区域的第二测量结果；基于该区域的第一测量结果和第二测量结果来获得该器官的多个区域中的每个区域的区域变化测量结果；以及基于该多个区域变化测量结果和递送到该器官的该治疗的区域治疗信息来确定治疗效果。[0041]应当理解，对于本领域技术人员而言，装置和方法的其他方面将通过以下具体实施方式而变得显而易见，其中，通过例示的方式示出和描述了装置和方法的各个方面。如将认识到的，这些方面可以以其他和不同形式实施，并且其若干细节能够在各个其他方面进行修改。因此，附图和具体实施方式本质上被认为是说明性的而不是限制性的。附图说明[0042]现在将参考附图以示例而非限制的方式在具体实施方式中呈现系统和方法的各个方面，其中：[0043]图1是用于基于器官的区域变化测量结果和与医学治疗相关联的区域治疗信息来评估医学治疗对器官的影响的系统的框图。[0044]图2是与肺部放射疗法形式的医学治疗相关联的区域治疗信息的表示。[0045]图3a、图3b和图3c是器官区域的运动重建的示意图。[0046]图4是计算机断层x射线测速(ctxv)系统的示意图，该计算机断层x射线测速系统捕获医学图像供系统使用，并且可以包括图1的系统的一个或多个部件。[0047]图5a是由图1的系统确定的治疗效果的呈区域变化测量结果图形式的视觉表示，例如，治疗之前的特定通气和治疗之后的特定通气与区域治疗信息(例如，放射剂量)的比较。[0048]图5b是对覆盖到计算机断层(ct)切片的图像上以用于可视化的第一测量结果(例如，图5a的治疗之前的特定通气测量结果)的二维(2d)切片的描绘。[0049]图5c是对覆盖到ct切片的图像上以用于可视化的第二测量结果(例如，图5a的治疗之后的特定通气测量结果)的2d切片的描绘。[0050]图6a是由图1的系统确定的另一种治疗效果的呈区域变化测量结果图形式的视觉表示，例如，治疗之前的特定通气和治疗之后的特定通气与区域治疗信息(例如，放射剂量)的比较。[0051]图6b是对覆盖到ct切片的图像上以用于可视化的第一测量结果(例如，图6a的治疗之前的特定通气测量结果)的切片的描绘。[0052]图6c是对覆盖到ct切片的图像上以用于可视化的第二测量结果(例如，图6a的治疗之后的特定通气测量结果)的切片的描绘。[0053]图7是确定医学治疗对器官的影响的方法的流程图。[0054]图8是被配置为实施图7的方法的装置的框图。[0055]图9a是呈三维剂量图的2d切片形式的区域治疗信息的示例，示出了在医学治疗期间施用的放射剂量的空间分布。[0056]图9b是图9a的放射剂量在治疗之后四个月的治疗效果的视觉表示，采用区域变化测量结果的箱形图形式，例如，治疗之前的特定通气和治疗之后的特定通气与区域治疗信息(例如，放射剂量)的比较。[0057]图10a是呈三维剂量图的2d切片形式的区域治疗信息的示例，示出了在医学治疗期间施用的放射剂量的空间分布。[0058]图10b是图10a的放射剂量在治疗之后四个月的治疗效果的视觉表示，采用区域变化测量结果的箱形图形式，例如，治疗之前的特定通气和治疗之后的特定通气与区域治疗信息(例如，放射剂量)的比较。[0059]图10c是图10a的放射剂量在治疗之后十二个月的治疗效果的视觉表示，采用区域变化测量结果的箱形图形式，例如，治疗之前的特定通气和治疗之后的特定通气与区域治疗信息(例如，放射剂量)的比较。具体实施方式[0060]本文所披露的方法、系统和装置在细粒度水平上评估医学治疗对肺和其他器官的影响。为此，方法和系统提供了在区域基础上测量器官功能以及逐个区域地将区域器官功能与区域治疗信息进行比较或关联的能力。这使得能够对极其复杂的治疗环境具有更加丰富和完整的理解。方法、系统和装置使得能够评估正在接受治疗的器官以及经治疗的器官附近的其他器官。[0061]图1是用于基于器官的区域测量结果112的变化和医学治疗的区域治疗信息114来评估医学治疗124对患者器官122的影响116的系统100的框图。虽然如本文所使用的患者是人，但是系统100可以用于动物受试者，或用于离体或体外实验的模拟活器官。正在接受评估的器官122可以是具有与其相关联的运动或流经该器官的血液或流体的任何解剖结构。例如，器官122可以是肺、心脏、胃肠道、淋巴系统、脉管系统、呼吸系统。此外，正在接受评估的器官122不一定是整个器官。系统100可以将其评估集中于器官的结构或组成部分，如呼吸系统的气道或心脏的动脉或脉管系统的血管。[0062]影响116(在本文中被称为“治疗效果”)可以与对已经接受治疗124的器官122的整体功能或区域功能的评估或者对邻近或靠近已经接受治疗的身体区域的器官的功能的评估相对应。治疗效果116可以与确定医学治疗124对器官功能产生积极改变或影响、消极改变或影响或者没有影响相对应。[0063]一般而言，治疗效果116是基于由治疗124引起的器官122的区域测量结果112的变化与治疗的对应区域治疗信息114之间的关联而得到的。如本文所使用的“区域测量结果”是指针对器官122的多个单独区域120中的每个单独区域获得的测量结果108、110，而不是针对整个器官的单个全局测量结果。如本文所使用的“区域治疗信息”是指器官的多个单独区域120中的每个单独区域的治疗信息114。如本文所使用的“区域”与器官的小于器官整体的组成部分或部分相对应，并且通常是非常小的部分。区域120可以根据系统技术来表征。例如，区域120可以与器官122的大小相当于二维(2d)显示窗口(例如16×16像素，或者甚至单个像素)或三维(3d)显示窗口(例如8×8×8体素，或者甚至单个体素)或矢量节点的物理组成部分相对应。[0064]关于“区域测量结果”，这些测量结果108、110可以是流体(例如，空气、血液等)通过器官移动产生的任何类型的测量结果。例如，在肺的情况下，区域测量结果108、110可以是从与肺的气道树相关联的组织的3d区域或体素的容积或扩张测量结果得到的通气测量结果，该容积和扩张测量结果从肺组织的运动测量结果得到。换句话说，首先获得组织区域的运动测量结果，并且从这些组织运动测量结果中可以得到与空气流动(例如，通气)相关的相应生理测量结果。通气测量结果旨在包括肺容积和肺容积的变化(例如特定通气，即“容积变化”除以“初始容积”)两者，并且可以在呼吸周期中的任何点进行测量，包括呼吸周期的吸气阶段或部分中的一个或多个点和/或呼吸周期的呼气阶段或部分中的一个或多个点。例如，可以在开始吸气和结束吸气(即峰值吸气)之间进行通气测量，使得测量结果覆盖一次完整的吸气。通气测量可以在自然潮式呼吸期间或者在与呼吸周期的期望时间段相对应的时间进行。[0065]肺的区域测量结果108、110也可以是灌注或血液流动测量结果，或者通气和灌注测量结果的组合(例如通气和灌注的比)。结合进一步的计算和/或建模，可以从肺的脉管结构的3d图像或与肺的脉管结构相关联的3d区域或体素的扩张测量结果得到肺中的灌注测量结果。[0066]在如心脏等其他器官的情况下，区域测量结果108、110可以是血液流动测量结果。例如，可以从与心脏的各个腔室或心脏的其他脉管结构相关联的3d区域或体素的容积或扩张测量结果得到血液流动测量结果。[0067]如下文进一步所描述的，可以从医学图像126时间系列或序列获取区域测量结果108、110。在一个实施例中，使用测量器官运动的技术(如互相关技术)来获得并处理足够数量的患者医学图像126以确定区域测量结果108、110。在其他实施例中，可以获得更少的医学图像，并且可以通过计算或估计或建模来确定区域测量结果(例如计算流体动力学(cfd)领域提供了计算通过气道的空气流动或通过脉管系统的血液流动的方法)。[0068]关于“医学治疗”，这些治疗124可以涉及一种或多种本质上非侵入性或侵入性的治疗类型、模态或疗法。例如，治疗124可以是非侵入性放射疗法、质子疗法或药物疗法(包括如治疗学等靶向药物疗法)，每种疗法根据由在一段时间内周期性地(例如，每天、每周、每月等)递送到器官的单独治疗剂量构成的治疗方案递送。替代性地，治疗124可以是侵入性的并且涉及外科手术解剖、组织消融、支架置入、瓣膜置入和胶合应用形式的器官修改或增强。[0069]一些治疗124的特征在于其对身体的递送是不均匀的，因为靶向身体特定区域的治疗也影响身体的周围区域。例如，在对癌症进行放射疗法的情况下，治疗计划可以规定将一定剂量的放射递送到体内靶位置处的肿瘤。然而，放射递送不能完美地递送到靶标。因此，治疗124期间的放射暴露不限于靶位置。靶标周围或附近的区域也暴露于放射，尽管通常剂量较低。因此，如放射疗法等技术倾向于对器官功能具有区域影响，这意味着疗法可能对器官122的一些区域具有积极影响，而对器官的其他区域具有消极影响。例如，肺的一个或多个区域中的癌组织可以被缩小或杀死，潜在地增加这些区域的肺功能。相反，肺的其他区域上的非癌组织可能会受到放射剂量的消极影响。这些影响，无论是积极的还是消极的，都可能与递送到受影响区域的放射剂量相关。放射疗法也可能影响周围器官。例如，在乳腺癌的放射疗法治疗期间，心脏可能无意地暴露于放射。因此，可以使用系统100在治疗之前和之后获取心脏的区域血液流动测量结果以获得心脏的多个区域中的每个区域的区域变化测量结果。[0070]作为非均匀治疗的另一个示例，植入肺中以打开肺的狭窄或阻塞支气管的支架通过增加那些区域中的肺功能而对植入部位处的肺区域产生积极影响。然而，支架可能对肺周围区域产生消极影响，例如，通过导致邻近支气管的壁部分塌陷，从而降低邻近支气管区域中的肺功能。同样，植入心脏冠状动脉的支架通过增加这些区域中的血液流动和改善心脏功能而对植入部位的动脉区域产生积极影响。然而，支架可能对心脏周围区域产生消极影响，例如，通过导致邻近动脉的壁部分塌陷，从而降低邻近动脉区域中的血液流动。其他示例包括通过可以直接置入在感兴趣区域的载体递送治疗。示例包括在供养肝癌的血管内置入放射性珠粒或进行治疗学诊断(由此治疗和诊断成像物质与被吸引到或结合体内的某些靶标的物质相结合)。[0071]关于“区域治疗信息”，该信息114可以由器官122的区域的靶向治疗创建或产生。例如，放射疗法形式的医学治疗124试图根据放射疗法治疗计划将特定剂量的放射递送到患病区域。放射疗法治疗计划提供了在治疗124期间计划要递送到肺122的每个区域120的剂量的详细知识。使用已知技术，在治疗之前确定放射治疗计划。替代性地，可以使用例如pet成像或者在这种治疗之后不久使用例如分子核成像来估计或测量通过治疗学诊断方法递送的放射(或其他治疗)。在任一种情况下，与治疗124相关联的区域治疗信息114可以由剂量图表示。[0072]区域治疗信息114也可以通过远离患病区域的单独过程来创建。例如，肺瓣膜或肺支架通常被植入气道树中患病或不健康区域上游的位置。因此，在这些类型的干预中，器官的一个区域的治疗会影响器官的其他区域。显示植入设备的器官区域的区域治疗信息114可以被外科医生或医疗从业者确定地知道，或者在植入之后从设备的医学成像获取。释放治疗物质(例如药物)或放射的设备还可能需要计算所得递送的附加步骤(例如，放射通常随距递送放射的设备的距离的平方而减少)。[0073]根据本文所披露的实施例，关于特定治疗的区域治疗信息114可以以治疗图的形式获得，该治疗图将治疗参数与器官(例如，肺122)的多个区域120中的每个区域相关联。例如，在对肺122进行放射疗法的情况下，治疗图可以呈数据集的形式，该数据集通过例如3d坐标列出肺的每个区域120以及递送到或预期递送到该区域的对应放射剂量。通常，治疗图中列出的剂量对于肺122中位于靶肿瘤处或紧邻靶肿瘤周围的那些区域将更高，而对于其他区域，其值作为与靶肿瘤的距离的函数将逐渐降低。[0074]图2提供了递送到具有肿瘤204的肺122的放射治疗的剂量图202的视觉表示。治疗区域206的网格覆盖肺122的视觉表示。每个治疗区域206与肺122的区域120相对应。每个治疗区域206中的数字1-5表示递送到肺122的该区域120的放射剂量，其中数字越大，对应的放射剂量越高。虽然剂量图202的视觉表示是二维的，但是剂量图202本质上是三维的，其中治疗区域206与在深度方向上延伸到肺122中的立方体或体素相对应。应当注意，递送到靠近肿瘤204的治疗区域206的剂量是最大的，其中剂量作为距肿瘤的距离的函数而逐渐减小。[0075]返回至图1，系统100的继续描述是从与肺相对应的器官和为了治疗肺癌的目的进行的放射形式的治疗方面进行的。肺的放射治疗可以涉及将规定剂量的放射递送到肺的靶位置。如先前所提及的，“剂量(dose)”是指在一次治疗期内递送的特定治疗量(例如，放射水平/速率)，并且“剂量(dosage)”是指在特定时间段内以特定频率递送的特定数量的剂量。例如，在治疗肺癌时，可以在六周的时间内发生的每日治疗期将规定的剂量递送到靶肿瘤。[0076]用于评估医学治疗对器官的影响的系统100包括测量结果获取模块102、测量结果变化模块104和治疗效果模块106。系统100可以与用于获取器官的图像126的目的的成像装置128以及用于获取区域治疗信息114的目的的治疗装置142或其他治疗信息源接口连接。为此，系统100可以被配置为直接从成像装置128或治疗装置142或者从另一个图像源或治疗信息源(如基于云的服务器/数据库)或存储图像和治疗信息的其他计算机网络结构获取图像126和治疗信息114。替代性地，系统100的一个或多个模块可以包括成像装置和治疗装置中的一个或多个。例如，测量结果获取模块102可以包括成像装置。[0077]测量结果获取模块102被配置为基于由测量结果获取模块102从成像装置128获取的肺的图像126来获取肺122的多个区域120中的每个区域的第一测量结果108和第二测量结果110。多个区域120可以少至两个区域，但是通常会多于20个区域、多于50个区域、多于100个区域、多于200个区域、多于500个区域或多于1000个区域。在一个实施例中，图像126是2d图像。在其他实施例中，图像126可以是3d图像。[0078]相对于治疗124，第一测量结果108和第二测量结果110的获取时间可以采取各种场景。例如，可以在第一次递送治疗之前(即，在器官已经被治疗之前)或者在器官已经接受治疗之后-但是在器官已经接受另一种治疗之前获得第一测量结果108。可以在治疗124的同一天或者甚至在治疗124的递送期间获取第一测量结果108。在获取第一测量结果108之后并且在由治疗装置142将治疗124递送到肺122之后或可能期间获取第二测量结果110。例如，可以在治疗124递送之后不久或者在治疗递送之后足以允许治疗效果在器官中显现的时间获取第二测量结果110。替代性地，可以在治疗124的递送期间获取第二测量结果110。在治疗124期间，获取优选地发生在预期对器官产生即时影响的治疗中。[0079]重要的是，在治疗124的效果显现之前获取第一测量结果108(以便创建器官功能的基线)，并且在第一测量结果108之后的一段时间获取第二测量结果110(例如在预期治疗的效果显现之后)。应当理解，这些时间线对于不同的程序是不同的。例如，在对肺进行放射疗法的情况下(以及监测放射诱发的肺炎，即肺中不需要的放射暴露副作用)，可以在肺炎发作之前在治疗的同一天获取第一测量结果108，而基本上在治疗之后(例如1个或更多个月之后)获取第二测量结果110。相反，在手术期间植入医疗设备的情况下，可以在手术之前一段时间(例如1周)获取第一测量结果108以便建立器官功能的基线，并且可以在植入医疗设备之后不久(例如，甚至仍然在手术中)或者替代性地在手术之后一段时间(例如第二天)获取第二测量结果110。[0080]第一测量结果108和第二测量结果110可以是以下各项之一：区域肺位移测量结果、区域肺速度测量结果、肺通气测量结果、肺灌注测量结果、肺通气/灌注(v/q)比测量结果、肺顺应性测量结果、或可以从前述测量结果中任一项得到的任何测量结果。例如，在肺病学领域，可以从肺通气测量结果得到气道流量、肺顺应性、时间常数、肺阻力或空气滞留测量结果。肺通气测量结果的示例是特定通气测量结果，如下文进一步解释的，该特定通气测量结果与肺的区域的相对于该肺区域的容积的容积扩张的度量相对应。跨肺的多个区域的第一测量结果108可以被称为第一测量结果数据集，而跨肺的多个区域的第二测量结果110可以被称为第二测量结果数据集。[0081]继续图1，在一个实施例中，测量结果获取模块102通过获得肺122的2d图像126时间系列或序列以及处理2d图像126时间系列以获得肺的多个区域120中的每个区域的运动测量结果来获取第一测量结果108和第二测量结果110中的每一个。测量结果获取模块102可以通过从成像装置128接收图像来获得2d图像时间系列，该成像装置可以是捕获图像的装置，或者是存储图像以供下载的图像源，例如图片存档和通信系统(pacs)。成像装置128可以是单独的物理结构或者其可以包括在测量结果获取模块102或系统100的任何其他模块中。在任何情况下，如本文所使用的图像126可以与可以创建视觉图像的图像数据或图像数据集相对应。虽然可以将这些图像数据集转换为视觉图像，但是可以理解，系统100对图像的处理通常是关于数据集的。[0082]肺122的2d图像126时间系列可以包括在全部或部分呼吸周期期间从相对于肺的一个角度或视角捕获的肺的单个2d图像时间系列。特定角度下肺的单个2d图像126时间系列可以包括一系列或一连串2d图像，其中，该一连串图像中的每个相应图像是在吸气或呼气期间(或阶段)或在整个呼吸(吸气和呼气两者)期间在相应的不同时间捕获的。对2d图像126时间系列或序列的前述获取的附加描述包括在名称为“methodofimagingmotionofanorgan[器官的运动成像方法]”的美国专利号10,674,987中。[0083]肺122的2d图像126时间系列可以包括肺的多个2d图像时间系列，其中，多个2d图像时间系列中的每个2d图像时间系列是从相对于肺的不同角度或视角并且在全部或部分呼吸周期期间捕获的。在这种情况下，肺122的多个2d图像126时间系列中的每个2d图像时间系列包括在吸气或呼气期间以独特的角度和间隔开的时间捕获的2d图像序列。在一种配置中，肺122的多个2d图像126时间系列中的每个2d图像时间系列是从至少三个不同的角度捕获的(以便创建分布的角度)。例如，可以从四个角度或五个角度(但是在任何情况下，优选地不超过十个不同的角度)获取肺122的2d图像126。可以在同一呼吸内异步地、同时地、或在不同呼吸期间或以其任何组合捕获肺122的多个2d图像126时间系列中的每个2d图像时间系列。[0084]可以由测量结果获取模块102从依赖x射线捕获图像的成像装置128获得肺122的2d图像126时间系列。例如，成像装置128可以是能够捕获2dx射线图像时间系列的荧光透视设备。替代性地，可以从其他合适类型的2d医学成像装置来获得2d图像126，如投影mri成像装置、毫米波成像装置、红外成像装置、四维ct成像装置或正电子发射断层扫描(pet)成像装置。对2d图像126时间系列或序列的前述捕获的附加描述包括在名称为“methodofimagingmotionofanorgan”的美国专利号10,674,987中，该美国专利的全部内容通过引用并入本文。[0085]在获取2d图像126之后，测量结果获取模块102分析图像以计算肺的第一测量结果108或第二测量结果110(例如，通气)。测量结果获取模块102可以使用任何合适的技术来计算肺122的区域120的运动，然而在一个实施例中，该肺的区域运动是使用计算机断层x射线测速(ctxv)和互相关技术来测量的，如在名称为“particleimagevelocimetrysuitableforx-rayprojectionimaging[适用于x射线投影成像的粒子图像测速]”的美国专利号9,036,887b2中所描述的，该美国专利的全部内容通过引用并入本文。ctxv使用从多个投影角度拍摄的x射线图像来测量对象(在这种情况下是肺)的区域三维运动。ctxv中的运动跟踪基于被称为粒子图像测速(piv)的众所周知的技术，其中通过在时间系列的第一图像中选择区域并在统计上将所选区域与时间系列中的第二图像相关来计算区域的位移。因此，运动测量结果可以是位移、速度、扩张(或通气)的2d或3d测量结果或任何其他合适的运动测量结果。也可以从运动测量结果计算气道中的流动。[0086]通常，使用如在美国专利号9,036,887中所描述的互相关技术，通过从肺的多个2d图像126时间系列重建肺的多个区域中的每个区域的运动测量结果并且然后从与肺的多个区域中的每个区域的该区域相关联的一个或多个运动测量结果得到容积或扩张测量结果来计算肺122的区域120的第一测量结果108或第二测量结果110。在一个实施例中，重建运动测量结果包括在不首先重建3d图像的情况下重建3d运动测量结果。[0087]进一步到前述总体描述，并且参考图3a、图3b和图3c，测量结果获取模块102被配置为确定多个2d图像时间系列中的每个2d图像时间系列的2d互相关。为此，测量结果获取模块102将2d图像时间系列308中的第一图像304a分割成窗口306a，并且然后将来自第一图像304a的每个窗口与第二图像304b的对应窗口306b进行比较，以确定在第一图像与第二图像之间的时间期间窗口移动到了哪里，以及来自第一图像304a的窗口306a与来自第二图像304b的窗口306b的相关程度。在图3b中示出了窗口306a和306b的测得的互相关310的3d表示。[0088]基于测得的2d互相关，测量结果获取模块102估计对于已经产生的那些测得的2d互相关而言，3d速度流场将会是什么。接下来，测量结果获取模块102确定速度流场的3d估计的建模互相关312(图3c中示出了窗口306a和306b的估计的互相关的2d表示314)。换句话说，测量结果获取模块102计算对于估计的3d流动将出现的互相关312。注意，这些估计的互相关312与测得的2d互相关310不同。接下来，测量结果获取模块102将测得的2d互相关310与估计的互相关312进行比较，并使用如levenberg-marquardt算法(即非线性最小二乘法)等迭代方法来最小化两者之间的误差，以修改估计的3d速度流场(之后重新计算新的估计的互相关)。[0089]当测得的互相关310与估计的互相关312之间的误差已经完全最小化时，测量结果获取模块102在没有重建3d图像的情况下已经重建了3d运动场(即最终估计的3d速度场)。这种技术通常被称为计算机断层扫描x射线测速(ctxv)，其是粒子图像测速(piv)的扩张。测量结果获取模块102然后从3d运动场计算(区域)扩张(也被称为通气或特定通气)。这是使用众所周知的公式(du/dx+dv/dy+dw/dz)完成的。[0090]参考图4，在一个实施例中，测量结果获取模块102连同成像装置128一起被包括在计算机断层x射线测速仪(ctxv)系统400中。ctxv系统400包括成像硬件以及图像捕获和分析硬件和软件。成像硬件包括视频速度或双快门x射线相机402、锥形束x射线源404、源调制系统406、基本源对准和高分辨率相机对准硬件408、图像捕获和分析硬件410以及用户界面412。图像捕获和分析硬件和软件通常由以下关键部件构成：高速图像捕获硬件；用于对准、成像和分析的高速图像处理硬件、图像处理软件和用户界面。ctxv系统400的细节在名称为“particleimagevelocimetrysuitableforx-rayprojectionimaging”的美国专利号9,036,887b2中描述。[0091]返回至图1，测量结果变化模块104被配置为基于区域的第一测量结果108和第二测量结果110来获得肺122的多个区域120中的每个区域的区域变化测量结果112。为此，测量结果变化模块104可以被配置为逐个区域120地将区域的第一测量结果108与区域的第二测量结果110进行比较。比较可以基于各种形式的数学或统计分析中的任何一种。例如，比较可以是区域的第一测量结果108与区域的第二测量结果110之间的差异，该差异通过从第二测量结果中减去第一测量结果而获得。或者比较可以是区域的第一测量结果108与区域的第二测量结果110之间的变化百分比。或者比较可以是区域的第一测量结果108和区域的第二测量结果110的平均值。此外，如果随着时间的推移获得了多个附加第二测量结果，例如，在一系列放射治疗中的每次放射治疗之后获得一个第二测量结果(如可以用于监测治疗随时间的效果)，则比较可以涉及随着时间的推移对所有测量结果的数学或统计分析。比较可以是例如与一系列测量结果相关并表示对该区域的影响的趋势的拟合曲线。跨肺的多个区域的区域变化测量结果112可以被称为变化测量结果数据集。[0092]这些区域变化测量结果112提供了关于每个区域120的通气变化的信息，从而允许更容易地鉴定通气的变化。例如，消极区域变化测量结果112(例如，特定通气的消极变化)指示患者的通气(肺健康或肺活量的替代测量结果)在与区域变化测量结果112相对应的区域中已经减少或下降。相反，积极区域变化测量结果112(例如，特定通气的积极变化)指示患者的通气在该区域中已经增加或提高。[0093]继续图1，治疗效果模块106被配置为基于多个区域变化测量结果112和递送到肺122的治疗124的区域治疗信息114来获得治疗效果116。如先前所提及的，治疗效果模块106可以直接从治疗装置142或者从其他治疗信息源(如基于云的服务器/数据库)或存储相关治疗信息的其他计算机网络结构获得治疗124的区域治疗信息114。[0094]治疗效果116可以指示治疗124是否已经影响了整体肺功能，或者在更细粒度水平上治疗是否已经对肺122的一些区域120产生了比对肺的其他区域更大的影响。治疗效果116还可以指示肺功能的变化是否是治疗的结果。例如，治疗效果116可以指示a)肺功能无变化，b)肺功能变化与治疗相关，或c)肺功能变化与治疗无关。[0095]更具体地，就肺通气而言，治疗效果116可以指示通气无变化(例如肺122的功能无变化)。例如，当区域变化测量结果112显示通气无变化时，可能出现这种治疗效果116。在这种情况下，接受肺癌治疗的患者以及监测由于肺中不需要的附加放射暴露而导致的肺功能下降的医生或系统100可能对患者的肺健康感到满意(因为通气无变化)。[0096]治疗效果可以指示已经存在通气变化并且其与治疗相关(例如，在肺122的与区域治疗信息114相对应的区域中通气已经发生变化、减少或者增加)。例如，当患者已经接受到肺122的特定区域的放射剂量并且区域变化测量结果112显示通气减少时，可能出现这种治疗效果116。在这种情况下，医师或系统100本身可以推断患者肺健康状况的改变是由于递送到肺122的放射疗法。[0097]治疗效果可以指示已经存在通气变化但是其与治疗无关(例如，在肺122的不与区域治疗信息114相对应的区域中通气已经发生变化、减少或者增加)。例如，当区域变化测量结果112指示患者的整个肺中的通气总体减少或者与放射所递送到的肺区域无关联的肺区域局部减少时，可能出现这种治疗效果116。在这种情况下，医师或系统100本身可以推断放射疗法不是肺功能下降的原因，并且可以寻找如肺炎等其他潜在原因。[0098]快速鉴定肺功能变化的根本原因的能力对医师来说是至关重要的，因为不同的根本原因需要不同的治疗(并且治疗中的任何延迟都可能导致疾病发展)。换句话说，系统100具体地用于确定治疗是否改变了区域肺功能。肺健康的这种改变可以用于评估治疗的有效性或功效(例如治疗部位肺功能的增加可以指示治疗成功)，或用于评估治疗是否有任何消极影响(例如治疗部位肺功能的下降可以指示治疗引起了消极副作用)。[0099]返回至图1，治疗效果模块106可以包括映射模块132，该映射模块被配置为将多个区域变化测量结果112中的每个区域变化测量结果与递送到肺122的治疗的对应区域治疗信息114进行映射(例如配准)。换句话说，对于肺122的每个区域120，区域的区域治疗信息114(例如，来自如图2所示的放射疗法治疗的剂量图信息)被映射到该区域的区域变化测量结果112。[0100]映射可以包括区域变化测量结果112的数据集和/或区域治疗信息114的数据集的如变换、变形、旋转、内插等配准过程，以确保区域的适当重叠。例如，在一些实例中，剂量图中提供的区域治疗信息114和区域变化测量结果112可能不在相同的物理位置，例如，左肺顶部的x,y,z位置在剂量图中可能是0,0,0，但是在区域变化测量结果中是12,15,28。为了解决这个问题，映射模块132被配置为转换区域变化测量结果112和区域治疗信息114(例如，剂量图)中的一者或两者，直到相应物理位置正确地重叠/对应。[0101]映射模块132还可以被配置为在两个数据集的体素大小不同的情况下变形或缩放区域变化测量结果112和区域治疗信息114中的一者或两者。映射模块132还可以被配置为如果从不同角度获取区域变化测量结果112和区域治疗信息114中的一者或两者，则将其旋转到相同的角度。映射模块132还可以被配置为如果在不同分辨率下获取区域变化测量结果112和区域治疗信息114中的一者或两者，则对其进行内插。[0102]在任何情况下，映射模块132的这种映射为肺122的每个区域120提供该区域在治疗124之前的功能相对于该区域在治疗之后的功能的可测量的比较，并且进一步作为该区域的区域治疗信息114的函数。映射产生治疗效果数据118。[0103]治疗效果模块106然后可以从治疗效果数据118得到治疗效果116并输出治疗效果以供系统用户(例如，医师)观察。治疗效果模块106可以进一步被配置为向显示器130提供治疗效果数据118，以使用户能够解释数据并且使用户能够确定治疗效果。[0104]参考图5a和图6a，治疗效果数据118可以由数据点502、602的图500、600表示，其中，每个点表示肺的区域120。区域数据点502、602的位置基于区域120的区域变化测量结果112和区域的区域治疗信息114。在图5a和图6a中，区域变化测量结果112是与区域120的第一特定通气测量结果与同一区域的第二特定通气测量结果之间的差异相对应的特定通气变化。区域治疗信息114是递送到肺122的每个区域120的x射线剂量，例如由如图2所示的剂量图提供的。应当注意，绘制的区域变化测量结果数据集和区域治疗信息数据集都是3d数据集，从而导致要绘制许多单独的数据点502、602。数据点502、602的集合可以被称为比较数据集。[0105]继续参考图5a和图6a，在一种配置中，治疗效果模块106被配置为用线504、604拟合数据点502、602并分析线以得出治疗效果116。为此，治疗效果模块106可以确定拟合线的斜率并对照标准对其进行评估以确定数据点502、602中是否存在趋势(相关)。[0106]例如，治疗效果模块106可以被配置为检测在指定方向(例如，负方向或正方向)上具有斜率或梯度的拟合线，并且相应地生成治疗效果116。在正斜率的情况下，治疗效果模块106可以被编程为以指示“治疗对肺功能无消极影响”的消息的形式输出治疗效果116。下文参考图5a进一步描述这种情况。在负斜率的情况下，治疗效果模块106可以被编程为输出指示“治疗已经对肺功能产生消极影响”的消息以进行显示。下文参考图6a进一步描述这种情况。[0107]在图5a中，治疗效果模块106已经将线性线504与数据点502拟合，但是可以使用任何其他合适的线来拟合数据。如在图5a中可以看到的，拟合线504具有非常小的正梯度，从而指示来自治疗124的放射剂量对患者肺部的通气没有产生消极影响。换句话说，尽管肺122的一些区域120表现出特定通气的显著变化，例如，》±0.1，但是大多数区域表现出几乎没有变化，例如《±0.1。最显著地，并且导致线504的正梯度，肺122的暴露于较高剂量放射(例如，10-25gy之间)的大部分区域120经历了特定通气的增加-如零线506上方的数据点502所表示的。[0108]参考图6a，拟合线604具有明确的负梯度，从而指示来自治疗124的放射剂量对患者肺部的通气产生消极影响。最显著地，并且导致线604的负梯度，肺122的暴露于10-50gy之间的放射剂量的大部分区域120经历了特定通气的降低-如零线606下方的数据点602所表示的。[0109]虽然图5a和图6a中的示例描述了对拟合线504、604的分析以生成治疗效果116，但是应当理解，对区域变化测量结果112和区域治疗信息114的其他类型的数据分析也是可能的。例如，如下文参考图9b、图10b和图10c所描述的，对区域变化测量结果112与区域治疗信息114的箱形图分析可以用于生成治疗效果116。替代性地，代替将治疗效果数据118表示为2d图，治疗效果模块106可以通过例如将每个区域的变化测量结果112与对应区域的治疗信息114相乘来将区域变化测量结果112和区域治疗信息114组合成单个数据集。这将导致具有高变化测量结果值和高治疗信息值两者的区域更加明显(即，如果区域具有导致通气显著降低的高放射剂量，则该区域的组合值将会很高)。这种数据可以显示为三维数据的2d切片(例如，以图5b所示的方式)。[0110]如先前所提及的，治疗效果模块106可以被配置为向显示器130提供治疗效果数据118，以使用户能够解释数据并且使用户能够确定治疗效果。也可以以物理报告的形式输出治疗效果数据118。例如，治疗效果模块106可以输出治疗效果数据118以使得能够在显示器130上显示图5a和图6a的图。另外，治疗效果模块106可以被配置为将与第一测量结果108和第二测量结果110相对应的图像数据转发到显示器130以通过显示之前和之后的图像来促进手动比较，这些之前和之后的图像实现了可以将第一测量结果与第二测量结果进行比较的并排视觉比较。[0111]例如，在与图5b和图5c相对应的显示的肺图像中，可以看出在图5b所示的第一测量结果108与图5c所示的第二测量结果110之间没有实质性差异。换句话说，在区域变化测量结果112中没有实质性变化。对于与图6b和图6c相对应的显示的肺图像，可以看出在图6b所示的第一测量结果108与图6c所示的第二测量结果110之间存在显著差异，具体地当将第一测量结果108的区域606a与第二测量结果110中的相同区域606b进行比较时。[0112]从上文注意到，由系统100基于区域变化测量结果112和区域治疗信息114自动确定的治疗效果116以及提供的伴随治疗效果数据118提供了关于治疗功效的信息。该信息使得能够判断治疗对肺的影响程度。这些判断可以由人类(例如，医生/医师、研究人员)基于治疗效果数据118的视觉观察(如像图5a和图6a所示的那些图)做出。替代性地，判断可以由系统100通过其对区域变化测量结果112和区域治疗信息114的处理自动做出。[0113]如先前所提及的，治疗通常可能会在远处产生影响。例如，肺癌的治疗可以缩小阻塞气道的肿瘤。替代性地，肺瓣膜的置入可能会改变气道中的流动。类似地，肺支架的置入可能会改变气道。这些治疗将对该气道/血管远端的组织产生最大的影响。然而，通过将功能变化与气道树/脉管树等相关联，这些变化可以在气道/脉管系统水平上进行比较，而不是在组织水平上进行比较，但是仍然以类似于对组织的直接/局部影响的方式进行比较。为此，系统100的附加实施例集中在对与肺的气道树相关联的测量结果的处理和分析上。[0114]参考图1，在系统100的另一个实施例中，测量结果获取模块102包括气道树模块134。气道树模块134被配置为进一步处理第一测量结果108和第二测量结果110以将其与肺122的流体流动结构(例如，气道树138)相关联。换句话说，气道树模块134采用第一测量结果108和第二测量结果110的第一类型(例如，肺组织运动测量结果)并通过将肺组织的每个区域120与气道树138的特定气道或分支144相关联而将其转换为第二类型(例如，气道流动测量结果)。[0115]应当理解，气道树模块134可以是用于关联、修改或转换第一测量结果108和第二测量结果110以将其与流体流动结构相关联的任何其他类型的模块。例如，当测量肺的血液流动时，气道树模块134可以替代地是用于提取脉管系统流动测量结果的脉管树模块。在如心脏等其他器官的上下文中，气道树模块134可以替代地是用于关联、修改或转换第一测量结果108和第二测量结果110以将其与心脏的流体流动结构(例如，脉管结构)(如心腔、冠状血管等)相关联的脉管结构模块。[0116]返回至气道树模块134，第一测量结果108与气道树138相关联以创建被称为第一气道流动测量结果的第一测量结果108的集合。类似地，第二测量结果110与气道树138相关联以创建被称为第二气道流动测量结果的第二测量结果的集合。将第一气道流动测量结果和第二气道流动测量结果从测量结果获取模块102转发到测量结果变化模块104，并由测量结果变化模块104以与上文所描述的相同的方式进行处理，以创建被称为区域气道流动变化测量结果的区域变化测量结果112。例如，可以从同一分支中的第一气道流动测量结果减去气道树138的一个分支144中的第二气道流动测量结果，从而为该分支创建气道流动变化测量结果。可以对所有分支144重复该过程。将区域气道流动变化测量结果从测量结果变化模块104转发到治疗效果模块106，并由治疗效果模块106以与上文所描述的相同的方式进行处理以确定治疗效果116。[0117]可以通过根据ct图像或根据任何其他合适的方法分割和骨架化气道来创建气道树138。可以使用任何合适的方法将第一测量结果108和第二测量结果110与气道树138相关联。例如，可以检查/询问骨架化气道树以定位每个气道的每个分支144的端点140，并且然后可以将每个第一测量结果108和每个第二测量结果110分配给其最近的端点140。备份树(例如，从端点140到气道的起点，即嘴)的测量结果的总和提供了整个气道的气道流动。这种分割和骨架化技术在名称为“methodofscanningandassessinglungandvascularhealth[扫描和评估肺和脉管健康的方法]”的美国专利申请公开号us2020/0069197中描述，该美国专利申请公开号的全部内容通过引用并入本文。[0118]参考图1，在系统100的另一个实施例中，测量结果变化模块104包括气道树模块136。气道树模块136被配置为进一步处理区域变化测量结果112以将其与肺122的气道树138相关联。换句话说，气道树模块136采用区域变化测量结果112的第一类型(例如，区域肺组织运动测量结果)并通过将区域肺组织变化测量结果112的每个区域120与气道树138的特定气道或分支144相关联而将其转换为第二类型(例如，区域气道流动变化测量结果)。[0119]同样，应当理解，气道树模块136可以是用于关联、修改或转换区域变化测量结果112的任何其他类型的模块。例如，当测量血液流动时，气道树模块136可以替代地是用于提取区域脉管系统流动变化测量结果的脉管树模块。[0120]返回至气道树模块136，区域变化测量结果112在被输出到治疗效果模块106之前与气道树138相关联以创建被称为区域气道流动变化测量结果的区域变化测量结果的集合。区域变化测量结果112可以以与上文关于第一测量结果108和第二测量结果110所描述的相同的方式与气道树138相关联。区域气道流动变化测量结果然后由治疗效果模块106以与上文所描述的相同的方式进行处理以确定治疗效果116。[0121]图7是评估治疗124对器官(例如肺)的影响的方法的流程图。该方法可以由图1的系统100或图8的装置执行，如下文进一步所描述的。[0122]在框702处，获取肺122的多个区域120中的每个区域的第一测量结果108。在框704处，在获取第一测量结果之后并且在将治疗124递送到肺之后或期间获取肺122的多个区域120中的每个区域的第二测量结果110。在一些实施例中，在治疗124的递送完成之后获取第二测量结果110。在其他实施例中，可以在治疗124的递送期间或者部分在治疗期间和部分在治疗之后获取第二测量结果110。第一测量结果108和第二测量结果110可以是例如位移测量结果、速度测量结果、通气测量结果、灌注测量结果、通气/灌注(v/q)比测量结果或者可以从前述测量结果中任一项得到的任何测量结果。[0123]治疗124可以是非均匀性治疗，其特征在于整个肺122中的治疗递送水平不同。治疗124可以是任何疗法中的一种或多种，包括但不限于放射疗法、质子疗法、抗体疗法、外科手术、瓣膜置入、组织消融或胶合应用。在一个实施例中，治疗124是放射疗法治疗，该放射疗法治疗具有剂量图形式的相关联的区域治疗信息114，该剂量图包括肺122的多个区域120中的每个区域的放射水平。[0124]通过获得肺的2d图像126时间系列或序列并处理2d图像时间系列以获得多个区域中的每个区域的运动测量结果，可以获得肺122的多个区域120中的每个区域的第一测量结果108和/或肺的多个区域中的每个区域的第二测量结果110。在一个实施例中，获得肺的2d图像126时间系列包括捕获肺的多个2d图像时间系列，每个2d图像时间系列从相对于肺的不同角度捕获。可以从十个或更少个不同的角度捕获肺122的多个2d图像126时间系列。可以在同一呼吸内异步地、同时地、或在不同呼吸期间或以其任何组合捕获多个2d图像126时间系列。[0125]在一个实施例中，处理2d图像126时间系列包括将肺122的2d图像互相关。处理2d图像126时间系列还可以包括从肺的2d图像时间系列重建肺122的多个区域120中的每个区域的运动测量结果。为此，重建运动测量结果可以包括在不首先重建3d图像的情况下重建3d运动测量结果。处理2d图像126时间系列可以进一步包括，对于肺122的多个区域120中的每个区域，从与该区域相关联的一个或多个运动测量结果得到容积测量结果。[0126]虽然第一测量结果108和第二测量结果110可以以相同的方式获取，但是应当理解，这些测量结果可以以不同的方式获取。例如，第一测量结果108可以使用x射线成像装置来获取，而第二测量结果110可以使用mri成像装置来获取。只要相应技术获取第一测量结果108和第二测量结果110的相同类型(例如，通气、灌注等)，具体的获取方法并不重要。[0127]在框706处，基于区域的第一测量结果108和第二测量结果110来获得肺122的多个区域120中的每个区域的区域变化测量结果112。区域120的区域变化测量结果112可以通过将区域的第一测量结果108与区域的第二测量结果110进行比较来获得。例如，可以确定区域120的第一测量结果108与区域的第二测量结果110之间的差异。[0128]在框708处，基于多个区域变化测量结果112和递送到肺122的治疗124的区域治疗信息114来确定治疗效果116。治疗效果116可以通过以下各项来确定：将多个区域变化测量结果112中的每个区域变化测量结果与递送到肺122的治疗124的对应区域治疗信息114进行映射；以及从该映射得到该治疗效果。[0129]在一个实施例中，治疗效果116从映射得到，该映射通过借由作为区域治疗信息114的函数的区域变化测量结果112的图500、600来拟合线504、604而实现。基于治疗效果116，可以确定治疗124是否已经改变了区域肺功能。还可以基于治疗效果116进行肺功能的评估。治疗效果116可以指示以下各项之一：a)肺功能无变化；b)肺功能变化与治疗相关；或者c)肺功能变化与治疗无关。[0130]在可选实施例中，在框710处，在获得肺122的多个区域120中的每个区域的区域变化测量结果112之前(框706)，将分别在框702和704中获得的第一测量结果108和第二测量结果110与肺122的流体流动结构(例如，气道树138)相关联。换句话说，将在框702和704中获得的第一测量结果108和第二测量结果110的第一类型(例如，组织运动)与气道树138相关联以创建第一测量结果108和第二测量结果110的第二类型(例如，区域气道流动)。然后在框706中，基于区域气道流动测量结果来获得区域气道流动变化测量结果112。[0131]在另一个可选实施例中，在框712处，在确定治疗效果116(框708)之前，将在框706中获得的多个区域变化测量结果112与肺122的流体流动结构(例如，气道树138)相关联。换句话说，将在框706中获得的区域变化测量结果112的第一类型(例如，区域组织运动变化)与气道树138相关联以创建区域变化测量结果112的第二类型(例如，区域气道流动变化)。然后在框708中，将区域气道流动变化测量结果与其对应的区域治疗信息114一起处理以确定治疗效果。[0132]图8是用于评估治疗124对器官的影响的装置800的示意性框图。装置800可以包括一个或多个处理器802，该一个或多个处理器被配置为访问和执行存储在至少一个存储器804中的计算机可执行指令。处理器802可以适当地以硬件、软件、固件或其组合来实施。[0133]以硬件实施的处理器802可以是通用处理器。通用处理器可以是微处理器，但在替代方案中，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器802可以包括但不限于中央处理单元(cpu)、数字信号处理器(dsp)、精简指令集计算机(risc)处理器、复杂指令集计算机(cisc)处理器、微处理器、微控制器、现场可编程门阵列(fpga)、片上系统(soc)、或其他可编程逻辑、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件、或其任何组合、或设计用于执行本文所描述的功能的任何其他合适的部件。处理器802还可以包括用于处理特定数据处理功能或任务的一个或多个专用集成电路(asic)或专用标准产品(assp)。处理器802也可以被实施为计算部件的组合，例如，dsp与微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合dsp或者任何其他这种配置。[0134]处理器802的软件或固件实施方式可以包括以任何合适的编程语言编写的用于执行本文所描述的各种功能的计算机可执行指令或机器可执行指令。软件应当被宽泛地解释成意指指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、可执行件、执行线程、规程、函数等，无论其被称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言还是其他皆是如此。软件可以驻留在计算机可读介质上。举例来说，计算机可读介质可以包括智能卡、闪速存储器设备(例如，卡、棒、密钥驱动器)、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、可擦除prom(eprom)、电可擦除prom(eeprom)、通用寄存器、或用于存储软件的任何其他合适的非暂态介质。[0135]存储器804可以包括但不限于随机存取存储器(ram)、闪存ram、磁介质存储装置、光介质存储装置等。存储器804可以包括被配置为在供电时存储信息的易失性存储器和/或被配置为即使在未供电时也存储信息的非易失性存储器。存储器804可以存储各种程序模块、应用程序等，这些程序模块、应用程序等可以包括计算机可执行指令，这些计算机可执行指令在由处理器802执行时可以使得执行各种操作。存储器804可以进一步存储在由处理器802执行计算机可执行指令期间操纵和/或生成的各种数据。[0136]装置800可以进一步包括一个或多个接口806，该一个或多个接口可以促进装置800与使用任何合适的通信标准的一个或多个其他装置之间的通信。例如，接口806可以使得能够从成像装置128接收图像数据集，其中，图像数据集表示由成像装置捕获的图像126。接口806还可以使得能够从治疗装置142接收区域治疗信息114。接口806可以是实施符合电气和电子工程师协会(ieee)的各种通信标准(如ieee802.11)的协议和/或算法的lan接口，而蜂窝网络接口实施符合第三代合作伙伴计划(3gpp)和3gpp2(如3g和4g(长期演进))以及下一代移动网络(ngmn)联盟(如5g)的各种通信标准的协议和/或算法。[0137]存储器804可以存储各种程序模块、应用程序等，这些程序模块、应用程序等可以包括计算机可执行指令，这些计算机可执行指令在由处理器802执行时可以使得执行各种操作。例如，存储器804可以包括操作系统模块(o/s)808，该操作系统模块可以被配置为管理如网络接口806等硬件资源并且向在装置800上执行的应用提供各种服务。[0138]存储器804存储如测量结果获取模块810、测量结果变化模块812、治疗效果模块814、映射模块816和气道树模块818等附加程序模块，其中每个模块包括逻辑和规则形式的功能，这些功能分别支持和实现上文参考图1和图7所描述的各种功能，包括：a)获取第一测量结果108和第二测量结果110，b)获得区域变化测量结果112，c)确定治疗效果116，d)在获得区域变化测量结果之前将第一测量结果和第二测量结果与流体流动结构(例如，气道树、脉管树等)相关联，以及e)在确定治疗效果之前将第一测量结果和第二测量结果与流体流动结构(例如，气道树、脉管树等)相关联。尽管在图8中被展示为单独的模块，但是这些模块中的一个或多个模块可以是另一个模块的组成部分或子模块。例如，映射模块816可以是治疗效果模块814的子模块。[0139]本文所披露的模块810、812、814、816、818可以以硬件或者以硬件平台上执行的软件和/或固件实施方式实施。硬件可以与上文关于处理器802所描述的相同。同样，软件和/或固件实施方式可以与上文关于处理器802所描述的相同。[0140]示例案例研究1-放射治疗的评估[0141]探讨了放射暴露与区域通气变化之间的关系。将用于治疗计划的区域剂量分布与在计算区域通气数据期间使用的ct进行共同配准(例如映射)，从而产生剂量等值线图(参见图9a)。这允许直接将在每个位置处测量的通气与对应的剂量水平进行比较。此外，由于每个时间点的xv通气场被配准(例如，映射)到同一ct，所以区域剂量也可以与归一化特定通气的区域变化进行比较。在图9b中，关系被表示为与d《0.1gy、0.1《d《20gy和d》20gy的剂量水平相对应的三个单独的箱形图。归一化特定通气差异的正值表示与治疗前相比归一化特定通气增加，而负值表示与治疗前相比归一化特定通气减少。[0142]对于该患者，从图9b可以明显看出，剂量与特定通气的局部变化之间没有明确的关系。这意味着该患者没有发展为放射性肺炎。[0143]示例案例研究2-放射治疗的评估[0144]在这种情况下，归一化通气的变化似乎与局部剂量有关(参见图10a)。图10b和图10c中的箱形图示出了归一化特定通气差异的较大分布。虽然在4个月时剂量与通气之间没有关系(图10b)，但在12个月时通气在0.2《d《20gy和d》20gy时出现负变化并且在d《0.1gy时出现正变化(图10c)。这一发现与右肺的低特定通气区域相结合可以指示如肺炎等放射诱发疾病的发展。[0145]本披露内容的各个方面被提供为使本领域普通技术人员能够实践本发明。贯穿本披露内容所呈现的示例性实施例的各种修改对本领域的技术人员来说将是容易清楚的。因此，权利要求书不旨在限制本披露内容的各个方面，而是旨在符合与权利要求书的语言一致的全部范围。本领域普通技术人员已知或之后将知道的贯穿本披露内容所描述的示例性实施例的各个组成部分的所有结构和功能等效物都通过引用明确地结合在此，并且旨在被权利要求书包含。不应按照35u.s.c.§112第六段的规定来理解权利要求要素，除非使用短语“用于…的装置”来明确叙述要素、或者在方法权利要求的情况下使用短语“用于…的步骤”来叙述要素。当前第1页12当前第1页12