在热像中检测肿瘤性乳房组织制造技术

揭示了一种用于使用热像检测乳房组织中的癌性组织的系统和方法。在一个实施例中，本肿瘤检测方法涉及选择待针对乳癌筛查处理的所述热像中的关注区域。之后，确定具有温度的所述选定区域中的像素p1的百分比，其中确定具有温度的所述选定区域中的像素p2的百分比，其中还确定P3＝P边缘/P区块，其中P边缘是围绕所述选定区域内的疑似肿瘤的边界的多个像素，并且P区块是所述选定区域的周边的多个像素。如本文中更加全面地揭示的，利用决策融合规则R以基于这些判定确定该区域内的组织是否是癌性的或非癌性的或是疑似癌性的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术具体来说涉及用于乳癌筛查的软件界面工具以及用于检测乳房的热像中的癌性乳房组织的方法。
技术介绍
乳癌发生率在女性中是相对较高的。在西方世界几乎8名女性中就有1名将患有乳癌并且在印度几乎11名女性中就有1名将患有乳癌。在西方世界，它是女性的主要癌症。在印度，举例来说，它排在宫颈癌之后位于第二。早期检测是存活的关键，因为对于晚期阶段死亡率非常高。乳房摄影术被视为是乳癌筛查的最高标准。乳癌的筛查通常是通过乳房组织中的肿块的手动检测和/或通过办公室中的乳房摄影术检查随后由人解释在检查期间形成的图像完成的。在乳房摄影术检查中，受检者经受高度个人物理接触以及许多受检者都认为很不舒服的过程。在具有致密乳房组织的受检者中，检查在发现恶性肿瘤方面可能不会像其它受检者那样有效。此外，乳房摄影术所需的设备是相对较大且相对昂贵的。由于乳房摄影术是x射线机器，因为它无法在没有监督的情况下在家中使用。x射线辐射本身也可能引起癌症。另外，对于较年轻的女性由于致密的乳房组织它也并不有效。另外，存在一些证据表明在乳房摄影术期间乳房组织的物理操作可能使恶性囊肿破裂，由此增大恶性细胞扩散到其它组织并且进入到受检者的血流中的风险。热像图是用于乳癌检测的新兴的替代的非侵入式且非接触式筛查方法。热成像捕获来自人体的7到10μm波长范围内的红外辐射率。由于肿瘤的生长是通过引起新血管通过肿瘤的区域中的血管生成相对于周围组织不成比例地生长而导致的，所以热成像装置可用于检测乳房组织中的热活动。这种与肿瘤生长相关联的皮肤表面下方的增加的生物物理活动引起较高的代谢速率，这继而引起该组织的升温。这呈现为包含该组织的热像中的热点。近来，随着乳癌筛查方法具有热感摄影机分辨率和技术的改进，已经重新燃起对热像图的兴趣。经过训练的放射学家和热像学工作者在热像中寻找这些异常以判定组织是否是癌性的或是否被怀疑是癌性的判定。如果是，那么受检者可能需要经受额外测试，例如，超音波乳房摄影术，随后是通过精细针头抽吸细胞学或组织活检的通过组织病理学的癌
症诊断。热像学工作者和放射学家越来越需要更加强大的可视化软件界面工具来辅助他们。此外，由于在热像图方面受过训练的执业医师在类似印度的新兴市场中的农村地区是不易于获得的，因此自动筛查工具将帮助打开针对乳癌筛查和检测的软件应用程序的这些市场。因此，在此技术中需要的是允许受检者以及执业医生针对癌性组织的存在手动或自动分析乳房组织的区域的热像的越来越多的软件工具。
技术实现思路
揭示了一种用于乳癌筛查的软件界面工具，所述软件界面工具设计用于供医学专业人士针对热点查看和分析疑似区域，并且因此促进所识别的区域的乳房组织是否是癌性的判定。在指示的温度分辨率下构建等温线图。图显示在屏幕上。在等温线图上的指向和单击可以提取等温线轮廓所覆盖的区域内的像素的温度值。还提供有利于视觉检测的不同观看角度下的等温视图。当前软件界面还允许在不同角度下查看的针对热点选择、裁剪、缩放等的额外功能性。本软件界面进一步利用也在本文中所揭示的肿瘤检测方法。在一个实施例中，本肿瘤检测方法涉及选择待针对乳癌筛查处理的热像中的关注区域。之后，确定具有温度的选定区域中的像素p1的百分比，其中确定具有温度的选定区域中的像素p2的百分比，其中还确定p3＝P边缘/P区块，其中P边缘是围绕选定区域内的疑似肿瘤的边界的多个像素，并且P区块是选定区域的周边的多个像素。以本文中所揭示的更加完全的方式，随后利用决策融合规则R以确定该区域内的组织是否是癌性的、非癌性的或是疑似为癌性的。通过以下详细描述和附图上述软件界面工具和肿瘤检测方法的特征和优点将变得显而易见。附图说明通过以下结合附图进行的详细描述可以明白本文中揭示的标的物的前述及其它特征及优点，附图中：图1示出捕获女性受检者的乳房的区域的热像的实例热成像系统；图2示出本文中所揭示的软件界面工具的一个实例实施例；图3示出基本上包括图2的图像中的受检者的右侧乳房和左侧乳房的关注的一个实例选定区域；图4示出已经作为关注的区域选定的受检者的左侧乳房；图5示出已经由使用者手动地选定的基本上包括受检者的左侧乳房的关注区域；图6示出显示图3的关注区域的2D轮廓线的实例；图7示出显示图5的关注区域的2D轮廓线的实例；图8示出已经得到视觉增强的图6的轮廓图像中的受检者的左侧乳房的区域；图9是说明用于使用热像检测肿瘤性乳房组织的方法的一个实例实施例的流程图；以及图10说明用于实施图2的当前软件界面工具的各种方面的专用计算机系统的功能框图以及相对于图9的流程图示出和描述的肿瘤检测方法的一个实施例。具体实施方式揭示的是一种用于乳癌筛查的软件界面工具以及用于在乳房的热像中检测癌性组织的方法。非限制性定义“受检者”是指活体生物。虽然可贯穿本专利技术使用术语“人”或“患者”，但应了解，受检者可为除人类之外的某物，例如灵长类动物。因此，此类术语的使用将不被视为将所附权利要求书的范围严格地限制于人类。图1示出实例人类女性患者102。“热成像系统”是具有透镜的摄影机，所述透镜将来自场景中的对象的红外能量聚焦到专业化传感器的阵列上，所述专业化传感器的阵列在每像素基础上将红外能量转换成电信号并且输出包括具有对应于跨越热波长带的图像中的对象的表面温度的色彩值的像素的阵列的热像。图1示出热成像系统100，所述热成像系统捕获女性受试者102的热像101，所述热像继而经由示出为天线的无线传输元件103被传送到工作站。虽然图1中的受检者是女性，但是受检者也可以是男性。热成像系统可以是单频段红外摄影机、热范围中的多频段红外摄影机以及热范围中的高光谱红外摄影机中的任何一个。热感摄影机内部的专业化处理器使像素色彩值与不同温度相结合并且在所得的热像中提供每一像素的输出色彩值。热感摄影机的分辨率有效地是像素的大小。较小像素意味着针对相同的关注区域更多像素将进入图像中给予所得图像较高的分辨率以及因此更好的空间清晰度。因为对象发射的黑体辐射的量增大对象的温度，所以在热像中可观察到对象的温度变化。热感摄影机大体上由五个主要组件组成:1)光学器件，其包括响应于电磁(EM)频谱的红外范围的定义的波长(≈7.5到≈14μm)的专业化焦平面阵列(FPA)；2)检测器，其用于检测红外范围中的辐射；3)放大器，其用于放大接收到的辐射；4)显示器，其用于查看所捕获的图像；以及5)信号处理硬件，例如：CPU、存储器、存储装置，其用于执行解译数据并且构建IR图像的数学算法。常见的热成像系统包含：
InSb、InGaAs、HgCdTe和QWIP FPA。较新的技术利用未冷却的微测热辐射计作为FPA传感器。热感摄影机提供相对较大动态范围的温度设置。然而，出于此处的目的，优选的是摄影机的温度范围是以受检者的体表温度为中心相对较小的，使得就像素色彩变化而言较小温度变化得到放大以提供温度变化的更好的量度。引导读者至关于热成像的多种文本中的任何一个，包含：“红外热成像：原理、研究和应用(Infrared Thermal Imaging:Fundamentals,Research and Applications)”；Michael Vollmer，Klaus PeterWiley-VCH；第1版(2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使用热像检测肿瘤性乳房组织的方法，所述方法包括：接收针对乳癌筛查的受检者的乳房皮肤组织的热像，所述热像已经通过热成像系统捕获并且包括各自具有对应的温度值的多个像素；选择所述热像中的至少一个关注区域；确定具有温度的所述选定区域中的像素p1的百分比，其中确定比率p3＝P边缘/P区块，其中P边缘是围绕所述选定区域内的疑似肿瘤的边界的多个像素，并且P区块是所述选定区域的周边的多个像素；以及使用决策融合规则R确定选定所述关注区域内的组织是以下项中的一个：癌性、非癌性以及疑似癌性。

【技术特征摘要】
2015.03.25 US 14/6682871.一种用于使用热像检测肿瘤性乳房组织的方法，所述方法包括：接收针对乳癌筛查的受检者的乳房皮肤组织的热像，所述热像已经通过热成像系统捕获并且包括各自具有对应的温度值的多个像素；选择所述热像中的至少一个关注区域；确定具有温度的所述选定区域中的像素p1的百分比，其中确定比率p3＝P边缘/P区块，其中P边缘是围绕所述选定区域内的疑似肿瘤的边界的多个像素，并且P区块是所述选定区域的周边的多个像素；以及使用决策融合规则R确定选定所述关注区域内的组织是以下项中的一个：癌性、非癌性以及疑似癌性。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述热成像系统是以下项中的任何一个：单频段红外摄影机、所述热范围中的多频段红外摄影机以及所述热范围中的高光谱红外摄影机。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述决策融合规则R是基于以下项的任何组合的：R1、R2、R3,，其中：R1＝(p1≥阈值1)、R2＝(p2≥阈值2)，并且R3＝(p3≥阈值3)。4.根据权利要求3所述的方法，其中阈值1、阈值2、阈值3包括基于以下项的任何组合的使用者定义的阈值：肿瘤特征、受检者年龄、种族、性别和医学史。5.根据权利要求3所述的方法，其中所述决策融合规则R包括以下项中的任何一个：(R1、R2、R3)的少数服从多数原则，以及(R1、R2、R3)的加权和。6.根据权利要求1所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·文卡特拉马尼，
申请(专利权)人：施乐公司，
类型：发明
国别省市：美国;US