用于多个器官系统的CAD检测系统技术方案

一种用于多个器官系统的计算机辅助疾病检测系统和方法。该方法执行数字医学图像的计算机辅助检查。确定数字医学图像的病人检查类型。根据病人检查类型，调用多个基于知识的解剖分割块中的一个或多个，每个块对出现在图像中的单个器官或器官系统进行图像分割。根据病人检查类型，对于每个成功地分割的器官或器官系统，调用多个基于知识的计算机辅助检测块中的一个或多个，其中每个块设计成对集中在特定器官或器官系统中的潜在疾病进行搜索和定位。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总的涉及数字医学图像处理领域，尤其涉及用于医学影像自动化计算机 检查的方法和系统，该方法和系统是为了^r测多个人体器官系统中可能的疾病部 位。
技术介绍
人体的非入侵性成像领域中的技术进步已经使医学专家在检测、诊断和治疗疾 病能力方面获益，从而带来改善的成果和发病率和死亡率的降低。在成像分辨率、 功能性和质量方面的进步通常带来对病人和社会有益的各种成像形式 (modalities)的新的应用。然而，这种进步招致人力和财务成本，特别是成像研 究的成本以及对产生的影像进行利用和解释所需的必要专业医学专门技术方面的 成本。在过去的十年中，三维和四维形式(例如，计算机层析X射线摄影术(CT)、 磁共振成像(MRI)、单光子发射层析X射线摄影术(SPECT)、以及各种其它， 连同这些成像操作的快速时序)的快速增长已经导致图像数据的数量的提高，并 且随之而来增加了医生对用于后续诊断的图像作解释的要求和难度。技术的提高通常要求多个领域同时平行地进步。自动化计算机图像理解方面达 到最新技术发展水平的能力正在被应用于医学图像理解的问题。广义地说，"图 像理解，，是指创建基于计算机的系统的能力，这些系统模仿人类能力以从数字化 图像得到语义层面的(即，非统计的和非数字的)信息。存在着大量例子，这些 例子包括诸如面部检测和识别以及场景分类等能力。许多当今涉及医学图像自动 化理解的研究属于领域专家知识(即，解剖学和生理学)的增强使用，以提高提 供给这种图像的解译者和其它用户的帮助的概念水平。由于放射线医学的临床实 践面临蓬勃发展的信息过量，所以寄希望于能帮助解释过程的高级图像理解技术 的能力。放射学计算机应用协会(SCAR)提出的TRIP倡议(转变放射线学的解译 过程)，旨在鼓励对辅助技术的研究，该技术即使在面对激增的数据速率、类型和复杂度的情况下也能提高从医学图像获取诊断信息的能力、效率和正确度。有些人认为，临床放射线学的实践正在接近"危机"时期，在该时期中，医学 成像数据中激增的数量和类别正在威胁压倒可得到的对于其利用是必需的专业解 i奪技能。TRIP倡议鼓励进行创新的研究来寻找有前途的技术的和与人友好的进 步，以减轻不能有益地处理压倒性的洪水般的成像数据的无能。这个倡议特别专注于3D图像处理的潜力，以及把专家医学知识结合到显示系统中作为有希望提高 放射线学解译的效率和正确度的杠杆。在可能应用医学图像自动化理解的任务中， 一项需求包括在大数据量医学图像 中检测疾病的困难任务。当前存在的商用和研究级的计算机辅助检测(CAD )系统， 针对器官系统的主要疾病，例如肺和结肠癌，用二维和三维两种不同医学成像形 式工作。这种系统的目的是提高解译成像研究的医学专业人员(通常是放射学家) 的正确度和时间效率。关于正确度，目的是提高异常疾病情况的真实检测比率，. 同时不使错的发现结果激增。关于时间效率，这些系统的作用是使读者更快速地 评估研究而不损失正确度。由于图像分辨率的提高而使医学成像研究中的数据量 快速增加，后一目的是特别重要的。有碍CAD系统的广泛接受的一个阻力涉及到阻止医学专业人员辨别伴随发现 结果的法律和伦理的责任，即，检测研究的主要焦点之外的异常的病理。例如， 解译仿真结肠镜的放射学家还必须注意肾和肝中的异常发现。迄今为止，CAD系统集中注意于在检测单个器官或器官系统(例如，结肠)中的疾病，需要另外的 阅读时间来搜索具有医学重要意义的结肠外发现物。因此，大大地限制了这种CAD 系统实质地减少解译时间的能力。 参照了下列参考资料。题为 "System and Method for Assigning a Computer Aided Detection Application to a Digital Image"的、共同转让的美国专利申讀^/^开NQ. U. S. 2004 / 0024292 (Menhardt等人)，关于基于4全查类型和成像形式的知识把特定计算机辅助检测算法赋予数字医学图像的系统和方法。专利技术人Lou等人于2004年11月23日提交的、题为"Method for Classifying Radiographs"的、共同转让的美国专利申请公开NO. U. S. 2006 / 0110035,针对 检查类型分类。专利技术人Paik等人于2002年11月7日公开的、题为"Method for DetectingShapes in Medical Images"的美国专利申请乂^开NO. U. S. 2002 / 016楊1A1。专利技术人Paik等人于2002年11月7日公开的、题为"Method for Characterizing Shapes in Medical Images"的美国专利申讀 ^开NO. U. S. 2002 / 0164060A1。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供用于多个器官系统的计算机辅助疾病检测系统。本专利技术揭示了一种用于多个器官系统的计算机辅助疾病检测系统，它可以减少 二维和三维的例如腹部或胸腔的大尺寸解剖成像研究的阅读时间。根据本专利技术，提供了一种执行数字医学图像的计算机辅助检查的方法，该方法 包括下列步骤确定数字医学图像的病人检查类型；在检查控制模块的监管下， 根据病人检查类型，调用多个基于知识的解剖分割块(block)中的一个或多个； 每个块对出现在图像中的单个器官或器官系统执行图像分割；在所述检查控剩模 块的监管下，基于病人检查类型，对于每个成功地分割的器官或器官系统，调用 多个基于知识的计算机辅助^r测块中的一个或多个，这些块中的每个是设计来对 集中在特定器官或器官系统中的潜在的疾病进行搜索和定位。在一个实施例中，该方法可以包括把来自以前4皮才艮告块的结果向对所考虑的特 定器官或器官系统中的每一个都合适的结果报告块报告，以用于结果的解译。本专利技术还可以包括在所述^r查控制模块的监管下和基于病人检查类型而调用 多个计算机辅助疾病i貪断块中的一个或多个的步骤，这些块中的每一个设计来估 计集中在特定器官或器官系统中的潜在的疾病，以评估器官包含实际疾病过程的 可能性。附图说明如附图所示，通过下列本专利技术的实施例的更具体的说明，本专利技术的上述和其它 目的、特征和优点将变得显而易见。附图中的元件相互之间不必定按比例。 图1示出说明本专利技术的方框图。 图2示出说明分割的方框图。 图3示出说明分割的方框图。图4示出具有超平面的线性可分的问题，其中用圆圈圈出支持矢量。 图5示出具有超平面的线性不可分的问题，其中用圓圈圈出支持矢量。图6示出具有分类表面的非线性、不可分的问题，其中用圆圈圈出了支持矢量。 具体实施例方式下面是参考附图对本专利技术较佳实施例的详细说明，在几个附图的每一个中，相 同的标号表示结构相同的元件。图l示出本专利技术的方框图。参考该附图，该方法中出现数字医学图像10。可 以通过当前医学领域中实行的公知方法中的任何一种，例如计算机层析X射线摄 影术来创建图像。最好按工业标准DICOM格式来表示图像。处理的第一阶段包括可选的的检查类型分类步骤20。该步骤的目的是确定出 现在数字图像中的特定病人解剖体，为的是把其余的处理引导到出现在图像中的 特定的器官或器官系统。例如，胸的CT图像包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种执行数字医学图像的计算机辅助检查的方法，包括：　确定数字医学图像的病人检查类型；　根据所述病人检查类型，调用多个基于知识的解剖分割块中的一个或多个，每个块为出现在图像中的单个器官或器官系统执行图像分割；以及　根据所述病人检查类型，对于每个成功地分割的器官或器官系统，调用多个基于知识的计算机辅助检测块中的一个或多个，其中每个块被设计来对集中在特定器官或器官系统中的潜在疾病进行搜索和定位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：H尼克蓬斯基，
申请(专利权)人：卡尔斯特里姆保健公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]