自动前列腺分析系统技术方案

一种系统可以包括超声探头和控制器单元，该控制器单元被配置为使超声探头瞄准以对患者的前列腺进行经腹成像并使用经瞄准的超声探头获得患者的前列腺的经腹图像。控制器单元可进一步被配置为使用经训练的机器学习模型对所获得的患者的前列腺的经腹图像进行分割处理以确定患者的前列腺的经腹图像中的前列腺的边界。腺的边界。腺的边界。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自动前列腺分析系统


[0001]超声探头可使用换能器(例如，压电换能器或电容换能器)产生超声信号，该换能器将电信号转换成超声能量并将接收到的超声回波转换为电信号。超声探头通常用于识别目标器官或身体的其他结构和/或确定与目标器官/结构相关的特征，如器官/结构的尺寸或器官中的液体体积。例如，超声探头可用于生成感兴趣区域的超声图像并且超声图像可被处理或分析以识别感兴趣区域的特定结构。识别超声图像中的特定结构可能会具有各种挑战。
附图说明
[0002]图1A是说明根据本文所述的实施例的第一示例性超声系统的图；
[0003]图1B是说明根据本文所述的实施例的图1A的超声系统的示例性环境的图；
[0004]图2A
‑
2D分别是根据本文所述的实施例的示例性超声探头的图；
[0005]图3A和3B是双元件换能器的第一和第二视图的图，该换能器可包括在图2A
‑
2D所示的探头中；
[0006]图4是说明包括在图1A和1B系统的一个或多个部件中的装置的示例性部件的图；
[0007]图5是说明图1A和1B的系统的示例性功能部件的图；
[0008]图6是根据本文所述的实施例的使用机器学习分析前列腺的超声图像的过程的流程图；
[0009]图7是根据本文所述的实施例的说明膀胱的分割、瞄准区域的识别和前列腺的分割的图；
[0010]图8是根据本文所述的实施例的说明前列腺的尺寸的确定的图；
[0011]图9是根据本文所述的实施例的说明从三维(3D)超声扫描确定前列腺的尺寸的图；
[0012]图10是根据本文所述的实施例的说明使用弹性成像技术进行前列腺特征化的图；
[0013]图11是根据本文所述的实施例的说明第一示例性用户界面的图；
[0014]图12是根据本文所述的实施例的说明第二示例性用户界面的图；
[0015]图13是根据本文所述的实施例的说明第三示例性用户界面的图；以及
[0016]图14是根据本文所述的实施例的说明第四示例性用户界面的图。
具体实施方式
[0017]下文详细描述参考附图。不同附图中的相同附图标记表示相同或相似元件。
[0018]前列腺的体积的测量对临床决策很重要。例如，对于继发于良性前列腺肥大(BPH)的下尿路症状(LUTS)的男性患者，前列腺尺寸对于预测对药物治疗的反应、尿潴留的风险和/或未来手术的需要而言很重要。数字化直肠检查(DRE)已经是40岁以上男性的标准体检的主要内容以用于评估前列腺的尺寸、表面纹理、硬度和触痛。然而，对前列腺尺寸的估计是定性的和主观的，并且不同的检查者可能得出不同的结论。此外，DRE不能提供用于评估
前列腺的尺寸随时间的变化的准确方法。例如，研究表明，前列腺体积仅30毫升(mL)的增加与发生急性尿潴留的更高风险相关联，该急性尿潴留需要手术干预，而用DRE检测这种幅值的变化可能非常困难。
[0019]用于前列腺评估的一种成像模态是经直肠超声(TRUS)。在TRUS中，超声探头被插入患者的直肠，这对患者来说可能不舒服并且对检查者来说也不方便和/或效率低下。此外，为了从超声图像中计算出患者的前列腺的体积，检查者可能需要获得多个平面的超声图像、测量每个图像中前列腺的尺寸、并使用椭圆体计算(例如，高度
×
长度
×
宽度
×
π/6等)来确定前列腺的体积。这种手工计算可能麻烦且效率低下而且可能导致对前列腺的体积的不准确确定。例如，椭圆体计算假设前列腺形状是完美椭圆体，这可能不是准确假设。
[0020]用其他模态成像，如磁共振成像(MRI)或计算机断层扫描(CT)，可以产生前列腺的切片，这些切片可用于体积轮廓测量以产生对前列腺的更准确体积测量。然而，与超声相比，这些模态更昂贵、更耗时、对患者也更不便。此外，CT扫描使患者暴露至电离辐射。
[0021]本文所述的实施例涉及一种自动前列腺分析系统，其使用经腹超声来捕捉患者的前列腺的图像并基于所捕捉的超声图像自动计算患者的前列腺的尺寸、体积和/或形状。与TRUS相比，经腹超声成像对患者来说可以更舒适且对检查者来说更容易执行。此外，根据所捕获的经腹超声图像自动计算患者的前列腺的尺寸和体积可以比手动计算和/或基于椭圆体公式的计算更有效且更准确。
[0022]因此，如本文所述，系统包括控制器单元，其包括用户界面并与用于捕获超声图像的超声探头通信。控制器单元可被配置为获得患者的下腹部区域的超声图像、在所获得的超声图像中识别解剖标志、并使超声探头瞄准以使用所识别的解剖标志作为参考点对患者的前列腺进行经腹成像。使超声探头瞄准可包括将超声探头的能量沿朝向患者的前列腺的方向重新导向。控制器单元可使用经识别解剖标志确定用于超声探头的瞄准区或区域，该解剖标志可包括经识别的膀胱的后壁、膀胱的侧壁(和/或膀胱的任何其他壁)、耻骨、直肠的壁、前列腺本身，和/或所获得的超声图像中任何其他类型的经识别解剖标志。识别解剖标志可以包括使用训练为识别一种或多种不同类型的解剖标志的机器学习模型对所获得的超声图像进行分割处理。在一些实施例中，使超声探头瞄准可包括从位于超声探头中的位置传感器或压力传感器中的至少一个获得信息。
[0023]在一些实施例中，可首先对患者的膀胱区域进行成像，所获得的膀胱区域的图像可用于瞄准超声探头，而经瞄准超声探头可用于对患者的前列腺区域进行成像。在其他实施例中，可同时对患者的膀胱区域和前列腺区域进行成像，所获得的组合膀胱区域和前列腺区域的图像可用于瞄准超声探头，并且经瞄准超声探头可用于获得患者的前列腺区域的更高质量图像、更详细图像和/或不同类型的图像。在又其他实施例中，可直接对患者的前列腺区域进行成像，所获得的患者的前列腺区域的图像可用于使超声探头瞄准，并且经瞄准超声探头可用于获得患者的前列腺区域的更高质量图像、更详细图像和/或不同类型的图像。在又其他实施例中，超声探头可以瞄准患者的前列腺区域，而不获取超声图像以帮助瞄准超声探头。
[0024]控制器单元可进一步被配置为使用经瞄准超声探头获得患者的前列腺的一个或多个经腹图像并使用经训练机器学习模型对所获得的患者的前列腺的经腹图像进行分割处理以识别患者的前列腺的经腹图像中前列腺的边界。前列腺的经识别边界可用于确定患
者的前列腺的尺寸、体积和/或形状。然后，患者的前列腺的所确定尺寸、体积和/或形状可用于基于患者的前列腺的所确定尺寸、体积和/或形状产生分析和/或建议(例如，医疗干预的建议等)。此外，患者的前列腺的所确定尺寸、体积和/或形状可用于根据患者的前列腺的所确定尺寸、体积和/或形状生成风险预测。此外，患者的前列腺的所确定尺寸、体积和/或形状可用于预测患者的前列腺的尺寸在未来(例如，在即将到来的若干年内等)的变化、预测医学前列腺缩小治疗的结果、和/或预测与患者的前列腺有关的其他方面。
[0025]分析和/或建议可以基于所确定的尺寸、体积和/或形状或者可以基于与临床所得值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种由计算装置执行的方法，所述方法包括：通过所述计算装置，使超声探头瞄准以对患者的前列腺进行经腹成像；通过所述计算装置，使用经瞄准的所述超声探头获得所述患者的前列腺的经腹图像；以及通过所述计算装置，使用机器学习模型对所获得的所述患者的前列腺的所述经腹图像进行分割处理以识别所述患者的前列腺的所述经腹图像中的所述前列腺的边界。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：获得所述患者的膀胱区域的超声图像；识别所获得的所述超声图像中的膀胱的壁；以及其中，使所述超声探头瞄准以对所述患者的前列腺进行经腹成像使用所识别的所述膀胱的所述壁作为参考而执行。3.根据权利要求2所述的方法，其中，识别所获得的所述超声图像中的所述膀胱的所述壁包括：使用经训练的机器学习模型对所获得的所述超声图像进行分割处理以识别所述膀胱的所述壁。4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：使用所识别的所述前列腺的所述边界确定所述患者的前列腺的尺寸、体积或形状。5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：基于所确定的所述患者的前列腺的所述尺寸、体积或形状生成建议。6.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：基于所确定的所述患者的前列腺的所述尺寸、体积或形状生成风险预测。7.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：基于所确定的所述患者的前列腺的所述尺寸、体积或形状生成改进对所确定的所述患者的前列腺的所述尺寸、体积或形状的进行测量的建议。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述建议包括以下中的至少一项：调整所述超声探头的位置或角度的建议；所述患者喝水或流体的建议；或解决超声图像中所检测到的伪影或干扰的建议。9.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：基于所确定的所述患者的前列腺的所述尺寸、体积或形状计算膀胱内前列腺突出(IPP)值。10.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：基于所确定的所述患者的前列腺的所述尺寸、体积或形状计算前列腺特异性抗原(PSA)与体积的比率。11.根据权利要求1所述的方法，其中，使用经瞄准的所述超声探头获得所述患者的前列腺的所述经腹图像包括：驱动所述超声探头中的双焦点超声换能器，其中，所述双焦点超声换能器的外部元件以第一频率被驱动，且其中所述双焦点超声换能器的内部元件以第二频率被驱动。12.根据权利要求1所述的方法，其中，使用经瞄准的所述超声探头获得所述患者的前
列腺的所述经腹图像包括：获得所述患者的前列腺的一组三维(3D)超声扫描图像。13.根据权利要求1所述的方法，其中，使用经瞄准的所述超声探头获得所述患者的前列腺的所述经腹图像包括：获得弹性成像超声图像、B模式超声图像或多普勒超声图像中的至少一种，所述方法还包括：基于弹性成像超声图像、B模式超声图像或多普勒超声图像中所获得的至少一种识别与特定组织硬度有关的区域。14.根据权利要求1所述的方法，其中，使所述超声探头瞄准以对所述患者的前列腺进行经腹成像包括：从位于所述超声探头中的位置传感器或压力传感器中的至少一个获得信息。15.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：提供用户界面以使用户能够手动调整所识别的所述前列腺的所述边界或定义一组点以用于执行所述分割处理。16.根据权利要求1所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：韦拉索恩股份有限公司，
类型：发明
国别省市：