專(zhuān)利名稱(chēng)：計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)("CAD")領(lǐng)域及異常分析。 特別地，本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)圖像中的異常自動(dòng)檢測(cè)和醫(yī)學(xué)圖像的分析及其自動(dòng)評(píng)定。
背景技術(shù)：
由于早先對(duì)于癌癥檢測(cè)的重視，越來(lái)越多的人參與了諸如乳腺 X線掃描和世界某些范圍內(nèi)用于乳腺癌的超聲波掃描的早期掃描活 動(dòng)。最近的一些研究表明，胸部超聲波i貪斷^支術(shù)可以成功地幫助辨 別許多良性與惡性實(shí)性損傷(lesion)或結(jié)節(jié)(nodule )。例如，在 X光學(xué)雜志，196: 123 — 134, 1995 ( "Stavros")中，由Stavors， A.T.等人所發(fā)表的"實(shí)性乳腺結(jié)節(jié)使用超聲波技術(shù)辨別良性與惡 性損傷"中，建議使用超聲波技術(shù)精確地將一些實(shí)性損傷分類(lèi)為良 性，允許比活組織切片更好地進(jìn)行后續(xù)成像。Stavros提出了通過(guò)檢 測(cè)并評(píng)定對(duì)應(yīng)于一組預(yù)定義特性及其描述("Stavros特性")的超聲 波掃描的特性來(lái)4全測(cè)損傷的通用方法。在其它方面，這種局部特性 可以包括局部毛刺征、局部支管范型、局部脈管擴(kuò)張、及局部孩i分 葉。
通常，成功地早期異常4全測(cè)和癌癥it斷需要力文射科醫(yī)生成功并 準(zhǔn)確;也識(shí)別和;平定單個(gè)醫(yī)學(xué)圖^象上所見(jiàn)的塊(mass)的凈爭(zhēng)性，以區(qū) 分良性與惡性實(shí)性結(jié)節(jié)。醫(yī)學(xué)圖像不限于那些通過(guò)X射線技術(shù)或超 聲波掃描所獲取的圖像(即，X射線圖像(或數(shù)字化X射線圖像) 或超聲波圖像)，而是可以包括由利用任意基礎(chǔ)圖1象獲耳又4支術(shù)的任 意適當(dāng)?shù)尼t(yī)學(xué)掃描設(shè)備所獲取的醫(yī)學(xué)圖像。這種醫(yī)學(xué)圖像的 一些實(shí) 例包括超聲波圖像、多普勒?qǐng)D4象、頻i普多普勒?qǐng)D4象、X射線圖像、計(jì)算機(jī)斷層成像(CT)圖像、正電子發(fā)射斷層掃描(PET)圖像、 PET-CT圖像、及核磁共振成像(MRI)圖像。
主治放射科醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)和技能在正確地識(shí)別特性以便可以確 立全面的^貪斷方面4分演重要角色。在4企測(cè)禾H貪斷癌癥及其它疾病的 過(guò)程中，計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)已經(jīng)日益成為本質(zhì)問(wèn)題解決工具。現(xiàn)代技 術(shù)已經(jīng)-提出了輔助;汶射科醫(yī)生自動(dòng)識(shí)別和評(píng)定醫(yī)學(xué)圖Y象中所見(jiàn)的 塊的特征的套組(battery)的多種不同方法。例如，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出輔 助放射科醫(yī)生自動(dòng)識(shí)別并評(píng)定超聲波特性、從惡性的超聲波發(fā)現(xiàn)物 中區(qū)分出醫(yī)學(xué)圖像中的良性特征、以及組合單獨(dú)的良性發(fā)現(xiàn)物和惡 性發(fā)現(xiàn)物從而將結(jié)節(jié)分類(lèi)成良性或惡性以進(jìn)行診斷的技術(shù)。也應(yīng)該 了解，可以自動(dòng)檢測(cè)并標(biāo)記圖像中的候選損傷或潛在異常，從而幫 助放射科醫(yī)生解釋醫(yī)學(xué)圖像。數(shù)字化醫(yī)學(xué)成像的普遍有效性或可及 性進(jìn)一步4,動(dòng)了計(jì)算才幾4匕圖{象處理和計(jì)算才幾輔助4全測(cè)。
但是，在計(jì)算機(jī)化圖像識(shí)別在過(guò)去大約十年的時(shí)間內(nèi)迅猛發(fā)展 的同時(shí)，有時(shí)，計(jì)算才幾應(yīng)用禾呈序在識(shí)別大部分或全部異常方面可能 仍然存在困難。在疾病的早期不遺漏惡性損傷是理想的。由于方文射 科醫(yī)生可能不會(huì)高度信任自動(dòng)檢測(cè)的結(jié)果，所以可能定制活組織切 片，而這在有些時(shí)候是不必要的。此外，即使能夠成功地檢測(cè)醫(yī)學(xué) 圖像中的所有相關(guān)特征，由于例如在診斷裝置中的^f莫型的完善度的 不充分或缺乏，自動(dòng)i貪斷也不能總是纟是供正確的診斷。
上面闡述了對(duì)于用于提取(即，識(shí)別醫(yī)學(xué)圖像中的特性和醫(yī)學(xué) 特征，并基于醫(yī)學(xué)圖像中自動(dòng)檢測(cè)的特征來(lái)提出診斷)的所有CAD 系統(tǒng)的質(zhì)^是和約束。因此，與現(xiàn)有纟支術(shù)相比，需要一種CAD系統(tǒng) 和方法。本發(fā)明的目標(biāo)是減輕或消除上文所才是及的至少一個(gè)缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)圖像中的異常以及醫(yī)學(xué)圖 <象分析的計(jì)算才幾輔 助自動(dòng)檢測(cè)和識(shí)別。還提供了所檢測(cè)的異常的計(jì)算機(jī)輔助評(píng)定。識(shí) 別與診斷疾病相關(guān)的醫(yī)學(xué)圖像中的特性，并將其呈現(xiàn)給用戶用于檢 查。有利地，首先分割醫(yī)學(xué)圖像，以提供一個(gè)或多個(gè)分割候選，從 而便于進(jìn)一步的圖像處理。通過(guò)用戶手動(dòng)或通過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)才全測(cè)或識(shí) 別，乂人一個(gè)或多個(gè)分割候選中確定或選l奪分割候選。分4斤一皮分割的 醫(yī)學(xué)圖像，以提取并識(shí)別圖像中與診斷相關(guān)的特征，基于此，系統(tǒng) 通過(guò)將所識(shí)別的特性與診斷模型相結(jié)合來(lái)計(jì)算初始診斷。為用戶提 供了注釋工具，以確認(rèn)或修改呈現(xiàn)給用戶的所識(shí)別的特征列表。根 據(jù)對(duì)特性列表的修改，動(dòng)態(tài)地再計(jì)算被修訂的診斷。當(dāng)用戶已經(jīng)選 擇了診斷(確定或修改所計(jì)算的診斷)時(shí)，生成診斷報(bào)告，該診斷 4艮告反映了經(jīng)用戶確認(rèn)的醫(yī)學(xué)圖像中所呈現(xiàn)的特4正和經(jīng)用戶確^人 或修改的診斷。
在本發(fā)明的第一方面，提供了一種系統(tǒng)，用于對(duì)在一幅或多幅醫(yī)學(xué)圖像中出現(xiàn)的異常才是供交互式計(jì)算才幾輔助4企測(cè)。該系統(tǒng)包4舌 圖像處理器，用于處理醫(yī)學(xué)圖像，并提取醫(yī)學(xué)圖像中與診斷異常相 關(guān)的特征，所提取的特征滿足預(yù)定義特征集合(set, —組)的描述； 判定引擎(engine),用于通過(guò)所沖是耳又的特^正生成計(jì)算i貪斷；以及注 釋及修改工具，用于用戶識(shí)別被輔助以所提取的特性的醫(yī)學(xué)圖像中 的特征集合，并基于所識(shí)別的特征集合和計(jì)算診斷來(lái)確立診斷。
在本發(fā)明的該方面的 一個(gè)特征中，由診斷的醫(yī)學(xué)圖l象池(pool ) 來(lái)才交準(zhǔn)多條身見(jiàn)則。在本發(fā)明的該方面的另一個(gè)特征中，系統(tǒng)包括損 傷定位器，用于分析醫(yī)學(xué)圖像，并識(shí)別醫(yī)學(xué)圖像中的可疑損傷。在 另一個(gè)特征中，圖<象處理器分割醫(yī)學(xué)圖像，識(shí)別醫(yī)學(xué)圖像的多個(gè)分 割候選用于用戶選擇，并接收來(lái)自用戶的指示，以處理其中一個(gè)分 割候選作為分割圖像。
可選地，用戶能夠拒絕任何所顯示的分割候選，并4企查產(chǎn)生所 顯示的候選的中間分割結(jié)果的全部集合，目的是選擇另一個(gè)候選。 用戶也能夠通過(guò)^f'務(wù)改分割結(jié)果(例如，通過(guò)編輯現(xiàn)有控制點(diǎn)或在分 割4侖廓上定義附加控制點(diǎn))來(lái)改進(jìn)所選"f爭(zhēng)的4美選，乂人而獲耳又-修改的分割，侖廓。
在本發(fā)明的第二方面，提供了一種系統(tǒng)，用于為醫(yī)學(xué)圖像中所捕獲的異常提供交互式計(jì)算才幾輔助4全測(cè)。該系統(tǒng)包括顯示器，用 于顯示醫(yī)學(xué)圖像；輸入設(shè)備，用于接收用戶輸入；分析引擎，用于 通過(guò)醫(yī)學(xué)圖像識(shí)別圖像特性，并提供所識(shí)別的圖像特性的初始集合 用于用戶檢查；以及注釋及修改工具，用于用戶修改所識(shí)別的圖像 特征的初始集合，從而獲取所識(shí)別的圖像特征的修改集合。系統(tǒng)通 過(guò)初始集合和預(yù)定義沖示準(zhǔn)集合來(lái)計(jì)算初始i貪斷，爿夸初始集合和初始 診斷提供給用戶用于檢查，接收來(lái)自用戶的修改集合，并通過(guò)所修 改的集合和預(yù)定義標(biāo)準(zhǔn)的集合來(lái)再計(jì)算判斷用于用戶確認(rèn)。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種系統(tǒng)，用于為多幅醫(yī)學(xué)圖 像中的異常提供計(jì)算機(jī)輔助診斷。多幅醫(yī)學(xué)圖像為對(duì)患者身體不同 區(qū)域的觀察。該系統(tǒng)包括圖像獲取模塊，用于獲取多幅醫(yī)學(xué)圖像； 圖^象處理器，用于處理多幅醫(yī)學(xué)圖^象中的每一幅，并識(shí)別每幅醫(yī)學(xué) 圖像中與診斷異常相關(guān)的特征的初始集合；判定引擎，用于通過(guò)多個(gè)識(shí)別特征的初始集合來(lái)計(jì)算初始診斷；以及注釋及修改工具，用 于用戶修改識(shí)別特征的初始集合，從而獲得識(shí)別特征的修改集合。 判定引擎通過(guò)識(shí)別特征的修改集合來(lái)對(duì)計(jì)算診斷進(jìn)行再計(jì)算，用于 用戶確認(rèn).
在本發(fā)明的該方面的一個(gè)特性中，系統(tǒng)一皮配置用于處理/人多種 形式(modality,模式)中所獲取的醫(yī)學(xué)圖像。這些多種形式包括 超聲波圖像、多普勒?qǐng)D像、頻譜多普勒?qǐng)D像、X射線圖像、CT圖 <象、PET圖象、PET-CT圖象、以及MRI圖象中的至少兩種。
在本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供了 一種為醫(yī)學(xué)圖像中捕獲的異常
提供交互式計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)的方法。該方法包括以下步驟獲取數(shù) 字化醫(yī)學(xué)圖像；處理數(shù)字化醫(yī)學(xué)圖像，從而識(shí)別數(shù)字化醫(yī)學(xué)圖像中 的圖像特征的初始集合，所識(shí)別的圖像特征的初始集合滿足預(yù)定義 特性集合的描述；將所識(shí)別的圖像特性的初始集合提供給用戶用于 檢查；接收用戶由所識(shí)別的圖像特征的初始集合所修改的圖像特征 的修改集合；通過(guò)所修改的集合來(lái)計(jì)算診斷用于用戶確認(rèn)；以及當(dāng) 4妄收到來(lái)自用戶的有效i貪斷時(shí)，生成i貪斷凈艮告。
在本發(fā)明的另 一個(gè)方面，提供了 一種獲取由計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)系 統(tǒng)輔助的醫(yī)學(xué)圖像的方法，計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)系統(tǒng)具有用于生成醫(yī)學(xué) 圖像的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備和用于處理醫(yī)學(xué)圖 <象的分析引擎，該方法包括 以下步驟使用醫(yī)學(xué)成像設(shè)備/人患者處獲耳又多幅醫(yī)學(xué)圖^f象；使用分 析引擎來(lái)分析多幅醫(yī)學(xué)圖像中的每一幅；并且調(diào)節(jié)獲耳又條件，從而 從多幅醫(yī)學(xué)圖像中獲取最佳圖像。
在其它方面，本發(fā)明提供了上述多個(gè)方面的各種組合和子集。


為了描述而不是限制的目的，將參照附圖更加詳細(xì)地解釋說(shuō)明 發(fā)明的上述及其它方面，其中
圖1是示出#1行本發(fā)明實(shí)施例的CAD系統(tǒng)的示意圖2示意性解釋說(shuō)明了用于控制圖1所示的CAD系統(tǒng)的軟件 系統(tǒng)的功能組件和結(jié)構(gòu)；
圖3A示出了通過(guò)圖1所示的系統(tǒng)呈現(xiàn)給用戶的示例性屏幕顯 示，通過(guò)該屏幕顯示，用戶能夠選擇初始分割候選，并定義用于進(jìn)一步研究的感興趣區(qū)("ROI");
圖3B示出了用于用戶鍵入識(shí)別參數(shù)從而定義用于進(jìn)一步研究 的感興趣區(qū)的另一個(gè)示例性屏幕顯示；
圖4A示出了通過(guò)圖1的系統(tǒng)呈現(xiàn)給用戶的示例性屏幕顯示， 通過(guò)該屏幕顯示，用戶可以選擇多個(gè)分割候選中的其中 一個(gè)用于進(jìn) 一步的處理和研究；
圖4B示意性圖解說(shuō)明了圖4A的僅示出其分割邊界輪廓及其 控制點(diǎn)的分割候選；
圖5示出了在由圖1所示的系統(tǒng)生成的示例性屏幕顯示中標(biāo)記 為DCIS損傷的可疑損傷；
圖6示出了圖1所示的系統(tǒng)呈規(guī)給用戶的示例性屏幕顯示，其 顯示了用于用戶進(jìn)一步評(píng)定的初始結(jié)果，該屏幕顯示為對(duì)由用戶從 圖6所示的多個(gè)分割候選的其中一個(gè)所選擇的分割候選的處理結(jié) 果；
圖7示出了示例性屏幕顯示， 放射科醫(yī)生可以將其用于修改和保存關(guān)于通過(guò)內(nèi)置模塊和圖6所示的結(jié)果所生成的發(fā)現(xiàn)物的摘要文本；
圖8A和8B示出了通過(guò)圖2所示的軟件系統(tǒng)所執(zhí)行的工作流程，其中，圖8A示出了工作流程的前半部分，圖8B示出了工作流程的后半部分；
圖9示出了乂人圖8A和8B中所示的處理進(jìn)4亍了^f奮改的處理， 其用于處理循環(huán)中的單個(gè)損傷的多幅圖4象；
圖10示出了從圖8A和8B中所示的處理進(jìn)行了修改的另一處 理的步驟，該處理用于分割每幅圖像的多個(gè)損傷或多幅圖像的幾個(gè) 損傷；
圖11A~ 11D示出了當(dāng)用戶運(yùn)4亍圖10所示的步漆聚時(shí)由系統(tǒng)生 成的 一 些示例性屏幕顯示；
圖]2示意性示出了與其運(yùn)4亍與圖1所示的系統(tǒng)不同的CAD系統(tǒng)；
圖13A和13B示出了示例性屏幕顯示，圖12所示的系統(tǒng)的用 戶可以將其用于鍵入探針或傳感器的位置和方位信息以及合并了 這種位置或方位信息的報(bào)告；以及
圖14示意性示出了沖喿作者^(guò)吏用圖12所示的CAD系統(tǒng)/人而獲 取最佳成^象結(jié)果并進(jìn)行i貪斷的處理。
具體實(shí)施例方式
通過(guò)圖解說(shuō)明本發(fā)明原理的特殊實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)實(shí)例來(lái) 提供下面的描述和此處所描述的實(shí)施例。提供這些實(shí)例的目的在于 解l奪i兌明本發(fā)明的那些原理，而不在于對(duì)其進(jìn)行限制。在下面的描 述中，在整個(gè)說(shuō)明書(shū)和附圖中，通過(guò)相同的各個(gè)參考凄t字來(lái)標(biāo)記類(lèi)似的部分。
圖1示出了由軟件系統(tǒng)控制的CAD系統(tǒng)100，用于自動(dòng)分析醫(yī)學(xué)圖像、對(duì)醫(yī)學(xué)圖像中的塊的物理、組織、及形態(tài)學(xué)特性或其它特 征進(jìn)行檢測(cè)、識(shí)別、及分類(lèi)、提供計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)和用于用戶選擇的可疑損傷評(píng)定、并且允許來(lái)自用戶的交互式反反饋以動(dòng)態(tài)-修改一企測(cè) 特征列表和由此進(jìn)行的計(jì)算診斷。用戶可以為技師、放射科醫(yī)生、 或內(nèi)科醫(yī)生。用戶也可以為從遠(yuǎn)程位置接收放射科醫(yī)生或內(nèi)科醫(yī)生的命令的CAD系統(tǒng)100的才喿作者(例如，工作人員)。用戶可以使用CAD系統(tǒng)100，以從醫(yī)學(xué)掃描設(shè)備獲取醫(yī)學(xué)圖象，并實(shí)時(shí)地分析 圖像。為了進(jìn)一步分析，用戶也可以從數(shù)據(jù)庫(kù)加載預(yù)先獲耳又的醫(yī)學(xué) 圖像。可替換地，不管是實(shí)時(shí)地獲取或是預(yù)先獲取，諸如放射科醫(yī) 生或內(nèi)科醫(yī)生的用戶可以與其它放射科醫(yī)生或內(nèi)科醫(yī)生分享圖像， 以共同評(píng)定并分析圖像，確立診斷。
圖1所示的CAD系統(tǒng)具有圖像獲取子系統(tǒng)102。當(dāng)被連接至一 個(gè)或多個(gè)醫(yī)學(xué)圖像掃描設(shè)備時(shí)，圖像獲取子系統(tǒng)102能夠?qū)崟r(shí)地獲 取醫(yī)學(xué)圖像。CAD系統(tǒng)通常提供多模式(multi-modality )平臺(tái)。根據(jù)圖像類(lèi)型來(lái)選4奪其模式。例如，系統(tǒng)可以被實(shí)施或配置為支持超 聲波圖象、X射線圖象、或CT、 PET、 PET-CT、原子核、MR1 圖像、或來(lái)自連接至CAD系統(tǒng)的其它成像模式的圖像。系統(tǒng)本身 也可以被包括在用于檢查某些或全部醫(yī)學(xué)成像模式的控制臺(tái)或工 作站中。
在一個(gè)實(shí)施例中，圖像獲取子系統(tǒng)連接至醫(yī)學(xué)掃描設(shè)備104, 用于實(shí)時(shí)地從患者處獲取醫(yī)學(xué)圖像。需要注意，醫(yī)學(xué)掃描設(shè)備104 可以為包括超聲波源和一個(gè)或多個(gè)傳感器的超聲波才幾構(gòu)。醫(yī)學(xué)掃描 設(shè)備也可以為由X射線源和X射線成象器所構(gòu)成的X射線裝置。 醫(yī)學(xué)掃描設(shè)備也可以為CT、 PET、原子核、或MRI掃描儀?？梢?使用任何適于獲取患者組織、骨骼、或器官的醫(yī)學(xué)圖像的成像設(shè)備。
圖像獲取子系統(tǒng)102也可以加載預(yù)先獲取的圖像，用于進(jìn)一步 研究，或者用于與諸如放射科醫(yī)生、技師、或內(nèi)科醫(yī)生的其它用戶 分享。例如，圖^象獲取子系統(tǒng)102可以包括H字轉(zhuǎn)換器106,用于 將記錄于膠片上的預(yù)先獲取的圖像數(shù)字化?？商鎿Q地，圖像獲取子系統(tǒng)102可以從遠(yuǎn)程圖像服務(wù)器108或可訪問(wèn)CAD系統(tǒng)的圖像數(shù) 據(jù)庫(kù)IIO才全索圖寸象。
CAD系統(tǒng)100包括用戶界面112,其允許系統(tǒng)的用戶觀看圖象， 使用其顯示的內(nèi)容，并且與系統(tǒng)交互。用戶界面112包括顯示器114。 顯示器114可以為監(jiān)控器、投影儀、或能夠?qū)⑨t(yī)學(xué)圖像直觀地呈現(xiàn) 給用戶并能夠呈現(xiàn)圖像及文本內(nèi)容的任意其它適當(dāng)?shù)娘@示設(shè)備。用 戶界面112也可以包括輸入設(shè)備116，用于用戶與系統(tǒng)進(jìn)行交互， 并且為系統(tǒng)識(shí)別所顯示的醫(yī)學(xué)圖像中的特殊感興趣區(qū)。輸入設(shè)備 116可以包括例如用于用戶鍵入任何文本輸入的鍵盤(pán)。可以提供語(yǔ) 音識(shí)別模塊，用于語(yǔ)音文本轉(zhuǎn)錄。也可以包括用于用戶為系統(tǒng)識(shí)別 醫(yī)學(xué)圖像的特殊像素或區(qū)域的鼠標(biāo)或一些其它點(diǎn)擊設(shè)備?？梢詫@ 示器114和輸入設(shè)備116物理地組合成單個(gè)的硬件單元段，例如， 能夠顯示圖像和文本輸出并接收用戶輸入的觸摸屏。
系統(tǒng)100也提供許多外圍設(shè)備118。用戶可以使用輸出外圍設(shè) 備118，用于再生或記錄分析會(huì)話或其它系統(tǒng)輸出的結(jié)果。例如， 輸出外圍設(shè)備可以包括打印機(jī)120。例如，打印機(jī)可以為膠片式或 紙張式。膠片式打印機(jī)可以用于將醫(yī)學(xué)圖像(初始圖像或處理過(guò)的 圖像)轉(zhuǎn)換成膠片，以用于需要膠片圖像的更多傳統(tǒng)顯示設(shè)備。紙 張式打印機(jī)可以被用于生成硬拷貝報(bào)告，用于與其它內(nèi)科醫(yī)生分 享，或者用于存檔目的。輸出外圍設(shè)備118也可以包括網(wǎng)絡(luò)瀏覽器 122，用于通過(guò)電信網(wǎng)絡(luò)124與其它放射科醫(yī)生或內(nèi)并牛醫(yī)生分享結(jié) 果。電信網(wǎng)絡(luò)124可以為局域網(wǎng)(LAN)或互聯(lián)網(wǎng)。這樣允許內(nèi)科 醫(yī)生遠(yuǎn)程檢查由操作者從患者獲取的的圖像，并且實(shí)時(shí)地對(duì)通過(guò)系 統(tǒng)100所自動(dòng)生成的結(jié)果進(jìn)行任何修改。另外，輸出外圍設(shè)備118 可以包括DICOM適應(yīng)設(shè)備126，用于轉(zhuǎn)換并存儲(chǔ)處理結(jié)果，即， 將通過(guò)系統(tǒng)所生成的圖像與相關(guān)報(bào)告組合。
系統(tǒng)100具有數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)128。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)可以包括其自身用于檢
索和管理數(shù)據(jù)的模塊，或者可以簡(jiǎn)單地提供用于在其中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的
存儲(chǔ)空間。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)128通常用于存儲(chǔ)系統(tǒng)相關(guān)的或生成的數(shù)據(jù)， 包括歸檔處理的醫(yī)學(xué)圖像。例如，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)128可以用于存儲(chǔ)預(yù)診 斷圖像、模型參數(shù)、以及由系統(tǒng)使用用來(lái)提供自動(dòng);險(xiǎn)測(cè)的其它相應(yīng) 數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)128支持歸檔DICOM適應(yīng)圖像，而且也 可以處理諸如JPEG、 BITMAP等的其它圖像形式。所有圖4象處理 的注釋、評(píng)論、結(jié)果都能^皮歸檔為DICOM適應(yīng)文件部分。并且， 可以記錄所處理圖像的每個(gè)歸檔實(shí)例的諸如用戶ID、所處理圖像的
數(shù)據(jù)或時(shí)崔l、以及用戶對(duì)所一全測(cè)特征的附加或》多改的全部審計(jì)信息。
圖1所示的系統(tǒng)100由軟件系統(tǒng)130控制。參照?qǐng)D2,軟件系 統(tǒng)130調(diào)整并控制通過(guò)CAD系統(tǒng)100實(shí)現(xiàn)的處理和數(shù)據(jù)流。軟件 系統(tǒng)130具有許多組件。這些軟件組件不是必須存在于單個(gè)的計(jì)算 機(jī)硬件單元中。它們可以為存儲(chǔ)于不同位置并且在硬件單元的不同 處理器中執(zhí)行的專(zhuān)業(yè)軟件系統(tǒng)，甚至作為獨(dú)立的模塊在不同的計(jì)算 機(jī)上執(zhí)行。軟件組件也可以通過(guò)不同的廠商來(lái)提供。例如，醫(yī)學(xué)掃 描設(shè)備廠商可以提供其自己的軟件組件，用于圖像處理或特性提 耳又。這些4t件組件可以:故組合在一起，以才是供此處所述的系統(tǒng)100 的功能。也可以以這種方式組合這些軟件組件，從而形成不同的子 系統(tǒng)，4是供專(zhuān)業(yè)的子功能。為了方〗更，在下文中，這些軟件組件將 一皮扭克念性地浮見(jiàn)為軟件系統(tǒng)130的部分，并且在一個(gè)處理器中寺丸4亍， 軟件系統(tǒng)130的全部組件存儲(chǔ)在諸如硬盤(pán)的一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì) 上。應(yīng)該注意，CAD系統(tǒng)通常才是供多沖莫式平臺(tái)。例如，這可以通過(guò)提供軟件系統(tǒng)130的每個(gè)組件中所需的指定模式組件來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而 實(shí)現(xiàn)所支持的模式。
軟件系統(tǒng)130具有分析引擎132，用于分析醫(yī)學(xué)圖像，并得到 用于用戶檢查和確認(rèn)的診斷。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，分析引擎132 處理由圖像獲取子系統(tǒng)102獲取的圖像，以識(shí)別感興趣區(qū)用于進(jìn)一 步的特征提取，提取圖像中呈現(xiàn)的諸如物理或形態(tài)特性的特征，準(zhǔn) 備用于顯示和檢查的所得信息，并將所檢測(cè)的特征的集合映射到診 斷，用于用戶的4全查和確i人。
圖2示意性示出了軟件系統(tǒng)130的組件。軟件系統(tǒng)130具有中 央控制沖莫塊202,用于控制和調(diào)整軟件系統(tǒng)130的各種組件才莫塊的 處理之間的數(shù)據(jù)流。軟件系統(tǒng)130具有用于交互、指揮、及監(jiān)控相 關(guān)石更件單元或子系統(tǒng)的單獨(dú)才莫塊。其圖l象加載器204與CAD系統(tǒng) 100的圖像獲取子系統(tǒng)102的操作相互作用，并指揮其操作。提供 了分析引擎132、圖像顯示器、及處理模塊206的概念性部分，用 于用戶調(diào)節(jié)和處理圖像的顯示。還沖是供了圖〗象處理才莫塊208、判定 模塊210、及注釋及修改模塊212作為分析引擎132的部分。提供 了報(bào)告模塊214，用于產(chǎn)生凈艮告并生成輸出。
當(dāng)需要對(duì)醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行處理或觀看時(shí)，圖像加載器204指揮圖 像獲取子系統(tǒng)102加載(即，取回或獲取)醫(yī)學(xué)圖像。 一旦醫(yī)學(xué)圖 像-皮耳又回或獲耳又，圖^象顯示器和處理才莫塊206就將圖像發(fā)送至顯示 器114,用于將圖像顯示給用戶。用戶能夠使用輸入設(shè)備116來(lái)進(jìn) 一步處理或調(diào)節(jié)顯示器114上的圖^f象顯示。例如，用戶可以通過(guò)改 變其對(duì)比度、亮度級(jí)別、或者全景或縮放圖^象的特殊區(qū)來(lái)處理圖象 的顯示。用戶也可以選4奪圖^象區(qū)域用于進(jìn)一步處理。
圖像處理模塊208或圖像處理器負(fù)責(zé)圖案識(shí)別和特征提取，并 執(zhí)行各種計(jì)算機(jī)化的圖像處理和圖案識(shí)別操作。圖像處理模塊208 計(jì)算(即，提取并識(shí)別)與由已經(jīng)在分割處理中被識(shí)別的諸如損傷 或結(jié)節(jié)的異常區(qū)的邊界所限定的塊相關(guān)的物理、組織、形態(tài)、以及 指定模式的特性。通常，圖像處理模塊需要被有差異地實(shí)施或配置， 以處理從不同模式獲取的圖像。例如，當(dāng)超聲波圖像被載入時(shí)，特 征通常為被定義用于超聲波圖像的那些特征。特征可以為與可疑損 傷的內(nèi)部相關(guān)的那些特征，也可以為由在異常區(qū)邊界的外部但與其 臨近的區(qū)域所識(shí)別的那些特征，例如，超聲波圖像中的后陰影。通 常，醫(yī)學(xué)職業(yè)將待被提取或識(shí)別的特征預(yù)定義和認(rèn)為是與診斷諸如 癌癥的疾病相關(guān)。通常，這些特^正的描述與這些特^正的定義一起來(lái) 提供。
一種這樣的預(yù)定義特性和詞匯的集合是由美國(guó)放射學(xué)學(xué)會(huì)
(ACR)開(kāi)發(fā)的用于乳腺影像報(bào)告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)(BI-RADS )的 集合。對(duì)于不同的應(yīng)用，可以使用不同的預(yù)定義集合和標(biāo)準(zhǔn)。例如， 作為標(biāo)準(zhǔn)部分，BI-RADS詞匯主要用于放射科醫(yī)生，而用于報(bào)告 宮頸細(xì)胞診斷的貝塞斯達(dá)(Bethesda)系統(tǒng)則主要用于細(xì)胞學(xué)者。 可以理角罕，雖然此處所^是供的實(shí)例與i貪斷癌癥相關(guān)，〗旦它們〗義為用 于解釋說(shuō)明，此處所描述的系統(tǒng)以及處理和方法通?？梢詰?yīng)用于診 斷疾病，而不限于i貪斷癌癥。
所獲取的圖像的處理操作可以包括分割(即，選擇并繪出用于 進(jìn)一步石開(kāi)究和處理的圖^象區(qū))、圖案識(shí)別(即，只于圖^f象中的圖案進(jìn) 行分析和分類(lèi))、以及特征提取(即，分析并識(shí)別可能與診斷由圖 像表示的組織中的異?；蛘Ｇ闆r相關(guān)的特4正或特性)。圖2示出 了用于為、割、圖案識(shí)別、以及特4i才是耳又的三種才莫塊，可以知道，為 了其它圖像處理的需要-還可以包括其它4莫塊。
圖像處理模塊208被示出為具有分割模塊216。分割模塊216 分析用戶所識(shí)別的感興趣區(qū)("ROI")，并且繪出諸如ROI內(nèi)的結(jié) 節(jié)的異常區(qū)的邊界。ROI可以由用戶手動(dòng)i只別，或者由系纟充自動(dòng)"i只 別并推薦給用戶。在一個(gè)實(shí)施例中，用戶通過(guò)首先選4奪分割"種子 點(diǎn)"(即，感興趣區(qū)中的點(diǎn))來(lái)為系統(tǒng)選4奪并識(shí)別ROI。圖3A示出 了示例性屏幕顯示，通過(guò)該屏幕顯示，用戶可以選擇ROI。典型地， 種子點(diǎn)302被選4奪在感興趣區(qū)的大體中心附近的點(diǎn)處，例如，可疑:的實(shí)性結(jié)節(jié)。例如，用戶可以通過(guò)l吏用鼠標(biāo)并點(diǎn)擊結(jié)節(jié)中心區(qū)中的 點(diǎn)來(lái)選4爭(zhēng)分割種子點(diǎn)(見(jiàn)圖3A)。通過(guò)選才奪種子點(diǎn)并將光標(biāo)拖離那 個(gè)點(diǎn)來(lái)定義ROI。所出現(xiàn)的圓環(huán)用于約束分割算法應(yīng)該運(yùn)4亍的區(qū)i或。用戶直至ROI 304足夠大到可以包含整個(gè)結(jié)節(jié)時(shí)放開(kāi)鼠標(biāo)按鈕。
可—奪換地，用戶可以通過(guò)4是供"種子點(diǎn)"的坐標(biāo)值的集合以及 損傷的評(píng)定尺寸來(lái)識(shí)別ROI。在損傷呈現(xiàn)為伸長(zhǎng)塊的情況下，可以 通過(guò)一是供與伸長(zhǎng)塊大體成一直線的軸的方向和纟從一黃比來(lái)進(jìn)一步改 進(jìn)這種方法。圖3B示出位置識(shí)別窗口 306，用于用戶4建入損傷識(shí) 別參數(shù)308,例如，損傷識(shí)別參數(shù)308可以包括損傷識(shí)別號(hào)310、 損傷尺寸參數(shù)312、損傷坐標(biāo)314、損傷特征指示316、損傷深度指 示318其中的任意一個(gè)及其組合。此處，損傷識(shí)別號(hào)310指的是識(shí) 別號(hào)，例如，在圖像中所標(biāo)識(shí)的多個(gè)損傷中的第一損傷、第二損傷、 第三損傷等。損傷尺寸參凄t312^是供損傷尺寸的評(píng)定(例如，1 cm)。 可以通過(guò)損傷坐標(biāo)314使用適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系統(tǒng)來(lái)限定損傷位置，例如， 皮膚下的深度、與乳頭的距離、以及與水平方向的方位角。損傷特 性指示316指的是特征類(lèi)型，例如，其中與可疑損傷的質(zhì)量、形狀、 方位、^更化相關(guān)的特征。損傷深度指示318^是供損傷^巨皮力夫的深度 的評(píng)定作為相關(guān)尺度，例如，相對(duì)于胸部尺寸。
有利地， 一旦識(shí)別了可疑損傷，則可以分割圖像，繪出可疑損 傷的邊界等高線或者分割輪廓。由于與可疑損傷的診斷相關(guān)的圖像 圖案和特征更可能是分割輪廓內(nèi)部或者其外部并與之臨近的那些， 因此這樣可以有利于進(jìn)一 步的圖像處理?？梢詧?zhí)行不同的算法來(lái)分 割ROI。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，沖丸4亍前傳纟番型的區(qū)i或生長(zhǎng)法則， 用于分割超聲波圖像中的損傷。首先選擇可疑損傷中的"種子點(diǎn)"。 選擇自適應(yīng)門(mén)限值，用于確定邊界輪廓?；谧赃m應(yīng)門(mén)限值從種子 點(diǎn)生成的區(qū)域可以進(jìn)一步考慮局部信息，并且通過(guò)領(lǐng)域知識(shí) (domain knowledge)約束。基于局部4言息來(lái)來(lái)限定#刀始區(qū)4侖廓。當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，通過(guò)由領(lǐng)域約束驅(qū)動(dòng)的可變形才莫式來(lái)改進(jìn)所限定的 區(qū)域輪廓。應(yīng)該注意，任何適當(dāng)?shù)乃惴ǘ伎梢?帔用于分割ROI。不 同的應(yīng)用可能需要不同的適當(dāng)算法。例如，最適于分割用于"i貪斷乳 腺癌的圖像的算法可能不是分割通過(guò)CT掃描所獲取的圖像的最佳
算法；另一個(gè)實(shí)例是，被開(kāi)發(fā)用于超聲波圖像的分割算法需要被重 新調(diào)整和/或修改來(lái)處理MRI數(shù)據(jù)。
每個(gè)算法可以生成幾個(gè)分割4美選，即，可以正確《會(huì)出可#是損傷 的分割4侖廓。才艮據(jù)某個(gè)預(yù)先確立的標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)可以顯示一個(gè)作為最 佳候選，余下的作為第二最佳候選。分割才莫塊216可以Y義顯示通過(guò) 最適合的算法所生成的最佳候選。優(yōu)選地，分割模塊216顯示最佳 候選和幾個(gè)第二最佳候選，用于用戶選擇。在幾個(gè)算法都有效的情 況下，也可以顯示通過(guò)其它算法所識(shí)別的々矣選，用于用戶選4奪。
在一個(gè)實(shí)施例中，如圖4A所示，分割才莫塊216在臨時(shí)窗口中 顯示6個(gè)分割候選用于用戶選4奪。每個(gè)候選圖<象402為在原始圖^象 上疊加可能的損傷邊界404的合成圖像。例如，通過(guò)加亮來(lái)識(shí)別明卩 個(gè)為分割處理的最佳4'美選406，并JU敫活用于進(jìn)一步的處理。與最 佳4美選406 —起顯示的還有幾個(gè)第二最佳結(jié)果408。 i"又有這六個(gè)^f'美 選而不是所有的分割候選被提供給用戶用于選一奪。用戶可以選搏二,皮 系統(tǒng)確定為最佳結(jié)果的那一個(gè)。用戶也可以從其它的候選圖像408 中選擇一個(gè)被分割的圖像。例如，用戶可以通過(guò)雙擊分割候選來(lái)識(shí) 別系統(tǒng)的選擇。可選地，用戶可以拒絕任意或全部的所顯示的候選， 并且檢查分割結(jié)果的整個(gè)集合。這就允許用戶直^見(jiàn)地4全查所有的分 割結(jié)果，并基于用戶自身的經(jīng)驗(yàn)和判斷來(lái)選出一個(gè)適當(dāng)?shù)暮蜻x。可 替換地，系統(tǒng)也可以#皮配置為選^奪使用最適當(dāng)?shù)乃惴ㄋ傻淖罴?^美選用于-進(jìn)一步處理，而無(wú)需<壬<可的用戶干涉。
用戶還能夠通過(guò)編輯分割輪廓404來(lái)改進(jìn)所選擇的候選。為此， 用戶可以在分割輪廓上編輯現(xiàn)有的控制點(diǎn)或定義附加的控制點(diǎn)。用
戶可以通過(guò)編輯分割l侖廓404的一個(gè)或幾個(gè)控制點(diǎn)410來(lái)^f奮改所顯
示的分割候選，乂人而手動(dòng)分割ROI (見(jiàn)圖4B )。用戶也可以通過(guò)定 義新的控制點(diǎn)來(lái)修改所顯示的候選。在用戶完成編輯現(xiàn)有控制點(diǎn)或 添加新的控制點(diǎn)之后，系統(tǒng)顯示修改的分割輪廓用于用戶確認(rèn)。一 旦系統(tǒng)接收了用戶的選擇，系統(tǒng)就啟動(dòng)其計(jì)算機(jī)化圖案識(shí)別和特征 提取處理。
圖2所示的圖^象處理才莫塊208具有圖案識(shí)別才莫式218。圖案識(shí) 別模塊218分析圖像，特別是由分割模塊216繪出的ROI，從而識(shí)
別并檢索圖像中的形態(tài)和組織圖案或特征。掃描分割輪廓內(nèi)部和外 部的像素，以識(shí)別可疑損傷的圖案或局部特征及諸如超聲波圖像特 性的指定模式特征。諸如局部毛刺征、局部支管范型、局部脈管擴(kuò) 張.及局部微分葉的局部特征可以被識(shí)別。分割4侖廓本身也能夠被 分析，從而識(shí)別可能與診斷相關(guān)的可疑損傷的特征。在其它特征中， 將圖案、局部特征、指定模式特性、通過(guò)分割輪廓所識(shí)別的特征與 諸如通過(guò)ACR - B1RADS詞匯或Stavros特性所定義的超聲波圖4象 特性的預(yù)定義特性集合的描述進(jìn)行對(duì)比，從而生成通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)集合所 識(shí)別的特征列表。圖案識(shí)別模塊218分析圖像，以識(shí)別這些圖案和 局部特4i。圖案識(shí)別才莫塊218也可以分沖斤圖^象，以識(shí)別所分割的 ROI中諸如像素的集聚性和對(duì)比度的特征，或者分析圖像，以合并 包括環(huán)境信息的領(lǐng)域知識(shí)的一些概念，從而更好地識(shí)別指定的局部 特性。
圖2所示的圖像處理模塊208具有特征提取才莫塊220，用于從 這些被局部識(shí)別的圖案中提取可能與診斷癌癥相關(guān)的指定特征。這 些特征中的某些特征可以包括形狀、方位、角界限、損傷邊界、及 硬化。這些特征也可以包括只有指定一企測(cè)技術(shù)才有的那些特性。例 如，對(duì)于超聲波圖^象，這些特性可以包4舌回聲圖案和后聽(tīng)覺(jué)凈爭(zhēng)4i。
在一個(gè)實(shí)施例中，特4i才是耳又才莫塊220才全測(cè)如下特性其匹配與ACR-BIRADS詞匯結(jié)合的預(yù)定義的超聲波圖像特性集合的描述。 換句話說(shuō)，如果圖像中對(duì)象的特性滿足預(yù)定義特性集合中特征的相 應(yīng)描述，則認(rèn)為該特征要被識(shí)別并4企測(cè)。特征提取模塊220使用預(yù) 定義特性和特性描述(例如，ACR-BIRADS詞匯)的集合，從而 進(jìn)行自動(dòng)特征識(shí)別和提取。特征提取模塊220使用檢測(cè)性能門(mén)限值 來(lái)確定是否能夠通過(guò)由圖案識(shí)別模塊218所識(shí)別的索引局部特性來(lái) 識(shí)別任意特性。基于與所匹配特征的描述的適合度指示，為每個(gè)索 引特性賦予概率，從而提供它們可能在圖像中出現(xiàn)的概率的統(tǒng)計(jì)度 量。特征被認(rèn)為存在于圖像中，或者當(dāng)概率大于門(mén)限值時(shí)被檢測(cè)。 方便地，可以對(duì)所有特性賦予相同的門(mén)限值。優(yōu)選地，這些門(mén)限值 可以基于通過(guò)校準(zhǔn)診斷圖像的集合所獲得的Stavros性能門(mén)限值。 這樣，這樣的門(mén)限值取決于每個(gè)特性，并且通過(guò)已診斷圖像的集合 的校準(zhǔn)結(jié)果來(lái)確定。
軟件系統(tǒng)130具有判定對(duì)莫塊210,用于計(jì)算自動(dòng)i貪斷或評(píng)定， 并將計(jì)算診斷推薦給用戶。判定模塊210檢查所識(shí)別的所有特征(包 括諸如每個(gè)特征可能出現(xiàn)的統(tǒng)計(jì)可能性的屬性以及特征的范圍或 尺寸)、排列與診斷相關(guān)的每個(gè)特征的重要性、并計(jì)算評(píng)定或診斷。 通常，可以是離^:評(píng)定的范圍。可能評(píng)定的特殊集合耳又決于所l吏用 的標(biāo)準(zhǔn)。例如，評(píng)定可以為良性、惡性、或不確定中的其中一個(gè)， 或者可以為損傷所屬的BI-RADS類(lèi)別中的一個(gè)。4灸句"i舌i兌，判定 模塊210基于基本模型將發(fā)現(xiàn)物或所提取的特征集合映射到損傷評(píng) 定。應(yīng)該注意，可以釆用不同的才莫型來(lái)評(píng)定可疑損傷。#:件系統(tǒng)130 的模式允許對(duì)所提取的特征的相同集合應(yīng)用不同的模型，從而實(shí)現(xiàn) 評(píng)定。應(yīng)該進(jìn)一步注意，判定模塊210的操作獨(dú)立于特征提取模塊 220。無(wú)論被提供給判定模塊210作為輸入的特性集合是一皮自動(dòng)識(shí) 別、還是全部通過(guò)用戶手動(dòng)識(shí)別、或是上述兩種識(shí)別的結(jié)合，判定模塊210都將提供的自動(dòng)評(píng)定。換句話說(shuō)，如上文所述，可以將判
定模塊210視為提供專(zhuān)業(yè)子功能(即，計(jì)算評(píng)定)的子系統(tǒng)。
可以提供不同的模型，用于提供不同的診斷功能。通過(guò)應(yīng)用不 同的模型所獲取的評(píng)定可以不必相同。將來(lái)自不同模型的結(jié)果合并
(優(yōu)選地使用適當(dāng)?shù)募訖?quán))，從而完成計(jì)算診斷。圖2中的判定模塊210被示出為具有AI規(guī)則模塊222和評(píng)定才莫塊224，但是應(yīng)該了 解，軟件系統(tǒng)130的模塊式設(shè)計(jì)允許在需要的時(shí)候?qū)υ\斷模塊進(jìn)行 替換或添力口。
AI規(guī)則模塊222使用過(guò)去所得到的知識(shí)，例如，從對(duì)眾多圖像 數(shù)據(jù)的診斷、相應(yīng)的活組織切片檢查結(jié)果、以及力文射科醫(yī)生和內(nèi)科 醫(yī)生的集體知識(shí)所得到的知i口、。在一個(gè)實(shí)施例中，知識(shí)被概括為人 工智能(AI)規(guī)則的集合。通過(guò)AI規(guī)則的集合，由圖案識(shí)別和特 征提取所形成的發(fā)現(xiàn)物能夠被映射到自動(dòng)評(píng)定。如同將在后面被詳 細(xì)描述的，不是所有被檢測(cè)的特征都具有同等的重要性。每個(gè)被檢 測(cè)和被識(shí)別的特征的重要性將被結(jié)合在AI規(guī)則集合。AI規(guī)則模塊 222基于所檢測(cè)的特征集合以及它們與特殊診斷的相對(duì)重要性來(lái)計(jì) 算初步的診斷評(píng)定。
下面的實(shí)例概括了生成AI規(guī)則集合的一種方法的步驟，在這 種情況下，建立了統(tǒng)計(jì)模型。首先選擇多個(gè)i貪斷圖像以及它們相應(yīng) 的活組織切片才僉查結(jié)果。編輯通過(guò)這些圖像識(shí)別的特性和所知的診斷結(jié)果。通過(guò)這些數(shù)據(jù)，能夠建立基于多元適應(yīng)性云形回歸(MARS ) 技術(shù)的統(tǒng)計(jì)模型，該模型的一般形式如下
Y = CO + SCi * BFi
其中，CO和Ci為系數(shù)，BFi為第i個(gè)基本函數(shù)。每個(gè)基本函數(shù)都將 所定義的特性集合和可能被定義的基本函數(shù)集合的定義組合作為輸入。例如，在ECHO為具有多個(gè)選項(xiàng)(1、 3、 4、或5)的一個(gè) 超聲波圖像類(lèi)別的情況下，基本函數(shù)可以具有如下形式BF240 = (ECHO = 1或者ECHO = 3或者ECHO = 4或者ECHO = 5 )*BF180。
基本函凄t的形式及系lt通過(guò)將才莫型與統(tǒng)計(jì)l丈據(jù)配合來(lái)獲耳又，即，在
診斷圖像中所識(shí)別的特性以及與診斷圖像相關(guān)的已知診斷結(jié)果。
一旦建立了這樣的模型，基于診斷圖像中的識(shí)別特征集合，就 能夠?qū)⑵浣Y(jié)合到AI規(guī)則模塊222中用于計(jì)算診斷，即，損傷為良 性或惡性的全部可能性。應(yīng)該注意，對(duì)于評(píng)定的計(jì)算不限于^吏用統(tǒng) 計(jì)才莫型。也可以4吏用超級(jí)向量才幾(SVM)方法計(jì)算評(píng)定，或者4吏用 采用了諸如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的更復(fù)雜的方法的AI裝置生成評(píng)定。系 統(tǒng)的才莫式允許將不同評(píng)定裝置合并和集成到系統(tǒng)中，并且允許在需 要的情況下組合這些不同評(píng)定裝置的輸出。
盡管可以以任意方式提供評(píng)定，但是，通常，評(píng)定模塊224為 用戶提供符合普通標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)定，例如，提供診斷作為BI-RADS評(píng) 定。可以將單個(gè)評(píng)定作為自動(dòng)計(jì)算診斷呈現(xiàn)給用戶。優(yōu)選地，將一 組可能的BI - RADS評(píng)定呈現(xiàn)給用戶。在一個(gè)實(shí)施例中，呈現(xiàn)給用 戶如下兩個(gè)"i平定組中的一個(gè)y于應(yīng)于BI-RADS 1~3的"良寸生" 和對(duì)應(yīng)于BI - RADS 4a 5的"惡性"。隨后，用戶必須乂人所4,薦的 評(píng)定組中選擇特殊的評(píng)定，或從所推薦的組之外選擇評(píng)定。這就趨 向于不鼓勵(lì)采用不通過(guò)用戶評(píng)定的自動(dòng)-珍斷。當(dāng)然，其它的分組粒 度也是可以的。例如，可以將可能性評(píng)定劃分成"良性"、"不確定、 或可能良性"、及"惡性"。
在計(jì)算診斷之后，判定才莫塊210也可以標(biāo)記損傷，即，4吏損傷 與類(lèi)型相關(guān)聯(lián)。某些普通類(lèi)型包括纖維&i瘤(FA)、浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌 加DCIS組分(II )、浸潤(rùn)性導(dǎo)管(ID)癌、原〗立導(dǎo)管癌(DCIS)、 及浸潤(rùn)性小葉(IL)癌。通常，首先計(jì)算可疑損傷可能為特殊類(lèi)型的信任等級(jí)值。如果信任等級(jí)值落入定義的信任范圍，則將損傷標(biāo)記為屬于該類(lèi)型。圖5示出了一皮標(biāo)記為DCIS類(lèi)型502的可疑損傷。
參照?qǐng)D5,諸如圖形用戶界面上的旋鈕形可激活區(qū)的控制器504 允許用戶設(shè)置由上門(mén)限值506和下門(mén)限值508所限定的信任范圍。 圖5還能夠隨意地在滑動(dòng)尺510上顯示對(duì)不同類(lèi)型所計(jì)算的信任等 級(jí)值，從而表示與損傷類(lèi)型相關(guān)的信任等級(jí)。例如，圖5用圖形示 出用于類(lèi)型FA、 II、 ID、 IL、以及被標(biāo)記的類(lèi)型DCIS的信任等級(jí)值。這樣有利地為用戶提供了關(guān)于可疑損傷的可以類(lèi)型的反饋。盡管圖5僅示出了一種與損傷相關(guān)的類(lèi)型，但是可能有幾種類(lèi)型的相 關(guān)的信任等級(jí)值均落入信任范圍。隨后，系統(tǒng)可以要求用戶選一奪類(lèi) 型，該類(lèi)型可以為其信任等級(jí)值落入所定義的范圍的類(lèi)型，或者可 以為該范圍之外的一種類(lèi)型?？商鎿Q地，如果一種類(lèi)型具有最大的 信任等級(jí)值，則系統(tǒng)也可以自動(dòng)將損傷標(biāo)記為該類(lèi)型。
為了補(bǔ)充特性的自動(dòng)檢測(cè)，提供被作為注釋及修改模塊212實(shí) 施的注釋工具，4吏得用戶可以為圖像添加注考奪，或者修改已經(jīng)鍵入的注釋。這里，注釋通常指的是醫(yī)學(xué)圖像區(qū)間的聯(lián)系、在具有從預(yù) 定義的特征集合(例如，由BI-RADS定義的特征)中選4奪的特征 的區(qū)域中或與該區(qū)域鄰近的區(qū)域或圖案的特征或特性。通過(guò)注釋及 修改模塊212的幫助，用戶也能夠添加不是由軟件系統(tǒng)130識(shí)別的 特征或去除假陽(yáng)性(即，由系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)但被認(rèn)為是錯(cuò)誤檢測(cè)的特 征)。用戶也能夠?qū)μ匦再x予不同的概率，或者修改由系統(tǒng)賦予的概率。有利地，由于用戶修改了特征列表以及它們各自地概率，所以系統(tǒng)自動(dòng)重新計(jì)算其自動(dòng)評(píng)定，以主合用戶直接反饋，使用戶能夠 進(jìn)行更精確和改進(jìn)的診斷。
注釋及修改模塊212提供了檢測(cè)特性的列表，用于用戶檢查和 注釋。如圖6所示，這種列表可以在結(jié)果窗口 600中呈現(xiàn)給用戶。 結(jié)果窗口 600包含預(yù)定義的特性集合的完全列表，其預(yù)安裝了所檢測(cè)的特性?？梢証吏用4壬意適當(dāng)?shù)念A(yù)定義特性集合。其中一些包括:
Stavros特性和BI - RADS詞匯。在一個(gè)實(shí)施例中，予貞定義集合為 BI-RADS的集合。可以在顯示器114上將結(jié)果窗口 600呈現(xiàn)給用 戶。也可以利用被遠(yuǎn)程連接至系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器122。圖6所示的 結(jié)果窗口 600具有圖像窗口 602和結(jié)果面板604。合成圖像在圖像 窗口 602中與原始圖像一起顯示。在可能的情況下，在合成圖像中 表示所檢測(cè)的特征606。某些特性-波注考奪。圖標(biāo)、符號(hào)、或其它圖 示都可以用于表示注浮奪608。在結(jié)果窗口 600的下部為^貪斷面4反 610，用于顯示計(jì)算^貪斷以及用于用戶選沖奪有效i貪斷。在結(jié)果窗口 600的下部還示出了評(píng)i侖窗口 612,用于4建入^H侖和注釋。
與在圖像窗口 602中顯示的合成圖像一起，由系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)的 特征優(yōu)選地在樹(shù)狀結(jié)構(gòu)特征列表的結(jié)果面一反604中呈現(xiàn)鄉(xiāng)合用戶。參 照?qǐng)D6,結(jié)果面板604示出了樹(shù)狀結(jié)構(gòu)連接的一系列檢驗(yàn)欄614， 以指示它們的相互關(guān)系。圖6中的每個(gè)檢驗(yàn)欄對(duì)應(yīng)于Stavros特性 的一個(gè)特性。這些檢驗(yàn)欄的其中一些被激活，即，被加亮或被檢查。 被檢查的檢驗(yàn)欄616表示已經(jīng)在左手邊的圖像窗口 602中顯示的圖 像中檢測(cè)了特征。未被檢查的才全驗(yàn)欄618表示沒(méi)有在該圖像中檢測(cè) 相應(yīng)4爭(zhēng)性或特4正。
用戶能夠通過(guò)從列表中去除所檢測(cè)的特性或?qū)⑻匦蕴砑又亮斜韥?lái)修改自動(dòng)檢測(cè)。如果被去除的特性能夠追溯到圖像中的區(qū)域， 則例如通過(guò)去除相應(yīng)的圖標(biāo)，可以自動(dòng)更新所顯示的圖像，以表示 特性的去除。相反，用戶可以添加在自動(dòng)才全測(cè)處理中沒(méi)有一皮系統(tǒng)自 動(dòng)識(shí)別的特性，即，將醫(yī)學(xué)圖像中的位置識(shí)別作為特性的地點(diǎn)。被 手動(dòng)添加至圖像的特性可以-波自動(dòng)添加至所識(shí)別的特性列表中。注 釋及修改模塊212允許用戶核實(shí)并確認(rèn)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)物，并且基于他或 她的判斷和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行任意必須的修改。可以對(duì)每個(gè)圖像多次應(yīng)用注 釋。參照?qǐng)D6,如果用戶沒(méi)有檢查能夠追溯到圖像窗口 602中的圖
像的特性，則未被檢查的特性620被自動(dòng)從圖像中去除。為了添加 特性，用戶可以簡(jiǎn)單地^僉查與特^正對(duì)應(yīng)的4全-瞼欄。用戶也可以1吏用 注釋工具，以將對(duì)應(yīng)于待添加的特性的檢驗(yàn)欄拖至圖像上的期望位
置，并且放開(kāi)它。代表所選擇的特性622的符號(hào)或圖標(biāo)將落入所選 擇的位置。隨后，用戶能夠在評(píng)論窗口 612中對(duì)每個(gè)添加的注釋鍵 入或編輯評(píng)i侖。在需要或期望的情況下，可以對(duì)4艮多注考奪和特性重 復(fù)這個(gè)步驟。每次添加或去除特性時(shí)，在可能的情況下更新圖4象。 換句話說(shuō)，如果可以通過(guò)符號(hào)或圖標(biāo)圖^象表示特性，則該符號(hào)或圖 標(biāo)也被添力口或去除。
由于用戶修改或更新特征(或特性)列表，所以系統(tǒng)也在同時(shí) 更新其計(jì)算i貪斷。應(yīng)該注意，當(dāng)用戶添加新特4正時(shí)，用戶也可以對(duì) 那個(gè)發(fā)現(xiàn)物賦予概率。在一個(gè)實(shí)施例中，所有—皮用戶添加的特征一皮 賦予100 %的概j率，并且所有羊皮用戶去除的特^正^皮賦予0 %的相X率， j旦是也可以賦予其它的相克率值。
在系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中，提供了 9個(gè)不同的診斷類(lèi)別，即，{不 完善的、1、 2、 3、 4a、 4b、 4c、 5、及6}。該集合只于應(yīng)于在BI-RADS中所使用的類(lèi)別。根據(jù)這種才幾制，1為陰性，2為良性發(fā)現(xiàn) 物，3為可能為良性發(fā)現(xiàn)物，4為可疑異常(在該領(lǐng)域內(nèi)由》丈射科 醫(yī)生一皮進(jìn)一步細(xì)分或改進(jìn)為4a、 4b、及4c: 4a為具有癌癥4氐l^似 性的發(fā)現(xiàn)物、4b為具有癌癥中間疑似性的發(fā)現(xiàn)物、以及4c為與癌 癥中等相關(guān)的發(fā)現(xiàn)物，但是沒(méi)有類(lèi)別5高)，5為高惡性提示，以及 6為已知癌癥。
這些可能的診斷被分組、或分區(qū)(bucket )?？梢詫?shí)現(xiàn)不同的粒 度，即，不同的區(qū)凄t。在一個(gè)實(shí)施例中，采用二區(qū)方法。在i貪斷面 板610中，第一區(qū)624被示出為包括診斷1、 2、和3,第二區(qū)626 包4舌診斷4a、 4b、 4c、及5。在顯示的初始結(jié)果中，系統(tǒng)將l又加亮 兩個(gè)組中的其中 一個(gè)而不是加亮任意的特殊i貪斷。用戶可以從組中
選擇診斷，作出診斷。如果用戶強(qiáng)烈反對(duì)系統(tǒng)計(jì)算的自動(dòng)診斷，則 用戶也可以不管系統(tǒng)而選4奪組之外的診斷。如同將在下文中描述 的，在系統(tǒng)生成任何報(bào)告前，可以要求用戶選擇診斷。
在一個(gè)實(shí)施例中，用戶必須通過(guò)/人,默認(rèn)組中選4奪一個(gè)診斷(即，
通過(guò)/人第一區(qū)624或第二區(qū)626中選才奪一個(gè)i貪斷)來(lái)確認(rèn)診斷。如 果不選擇診斷，則默認(rèn)組中的所有可能診斷都被加亮。這趨向于降 低不經(jīng)詳細(xì)檢查自動(dòng)檢測(cè)的結(jié)果而意外確認(rèn)診斷的危險(xiǎn)。
4使用注釋及修改模塊212,用戶能夠如上所述地注孝奪良性和惡 性超聲波圖像特性。注釋及修改模塊212還允許用戶添加與注釋相 關(guān)的評(píng)論和注解(注釋評(píng)論)或與圖像相關(guān)的一般注解( 一般評(píng)論)。 一般評(píng)論可以被鍵入評(píng)論窗口 612。這些評(píng)i侖和注解可以一皮作為文 本鍵入、從預(yù)定義的評(píng)論列表中拾取、或通過(guò)語(yǔ)音文本模塊轉(zhuǎn)錄。
方便地，注釋及修改模塊212可以包括可選的內(nèi)置模板，用于 生成摘要文本或摘要注解作為一4^注解部分，纟艮告發(fā)現(xiàn)物和放射科 醫(yī)生的評(píng)定。模板提供摘要文本的基本結(jié)構(gòu)，其中，注釋及修改模 塊212可以根據(jù)發(fā)現(xiàn)物和確認(rèn)的評(píng)定選擇適當(dāng)陳述。放射科醫(yī)生可 以根據(jù)放射科醫(yī)生的風(fēng)格修改模板，以提供更大的適應(yīng)性。通過(guò)模 板生成的注解可以被進(jìn)一步編輯，以提供更大的適應(yīng)性。圖7示出 了》丈射科醫(yī)生可以用于保存系統(tǒng)生成的關(guān)于發(fā)現(xiàn)物的摘要文本作 為一關(guān)i注解的部分的示例性屏幕顯示?？梢灶?lèi)似地生成并4呆存4是供 了放射科醫(yī)生對(duì)損傷的印象的摘要文本。如圖7所示，與損傷相關(guān) 的信息被插入摘要文本，并且對(duì)應(yīng)于結(jié)果面板604中所示的信息。 例如，在結(jié)果面玲反604和發(fā)i見(jiàn)物面寺反708中渚P示出了具有橢圓形 702、平行耳又向704、具有亞彈性回聲圖案706特^正等的損傷。
報(bào)告模塊214與系統(tǒng)的輸出外圍設(shè)備118的操作交互并指揮其 才喿作，并且與凄t據(jù)倉(cāng)庫(kù)128通信。才艮告才莫塊214還與用于顯示所處
理的圖像或任意報(bào)告的用戶界面112交互。 一旦用戶確認(rèn)了評(píng)定，報(bào)告模塊214就生成用于當(dāng)前活動(dòng)圖像的報(bào)告?？梢栽诖蛴C(jī)120 上打印才艮告，或者可以是用于在tt據(jù)倉(cāng)庫(kù)128中分享或歸檔的電子 報(bào)告。 一個(gè)實(shí)例可以為PDF報(bào)告。如果需要，可以顯示、打印、或 存儲(chǔ)PDF報(bào)告。另一個(gè)實(shí)例可以為DICOM結(jié)構(gòu)的報(bào)告。當(dāng)被要求 時(shí)，報(bào)告模塊214將關(guān)于圖像、注釋和符號(hào)、相關(guān)評(píng)論、損傷邊界、 BI - RADS評(píng)定、以及所選特性的所有信息保存至系統(tǒng)的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù) 128,作為所處理的圖像的DICOM結(jié)構(gòu)報(bào)告部分。同樣的信息也可 以發(fā)送至DICOM兼容設(shè)備126，用于存儲(chǔ)或與其它內(nèi)科醫(yī)生或放 射科醫(yī)生分享。
通常，像通過(guò)用戶所注釋的一樣，報(bào)告內(nèi)容是根據(jù)在用戶注釋 的處理圖像中的有效數(shù)據(jù)默認(rèn)的，并且報(bào)告內(nèi)容也包含諸如機(jī)構(gòu)或 患者識(shí)別信息及患者人口統(tǒng)計(jì)信息的其它有關(guān)信息。換句話說(shuō)，結(jié) 果窗口 600中的有效數(shù)據(jù)通常被反映在報(bào)告中。報(bào)告可以包括諸如 超聲波圖像特征以及任何的注釋和評(píng)論及用戶修改的所檢測(cè)特征。 也可以包括原始醫(yī)學(xué)圖像及其處理副本。報(bào)告也可以包括諸如機(jī)構(gòu) 信息、患者人口統(tǒng)計(jì)信息、軟件應(yīng)用程序的綜述及其算法設(shè)置的其 它信息。最后，報(bào)告可以包含例如具有與ACR-BIRADS超聲波詞 匯分類(lèi)形式兼容的才各式的圖像發(fā)現(xiàn)物和放射科醫(yī)生的評(píng)定。
可以以如下方式來(lái)提供報(bào)告檢查適當(dāng)?shù)?企驗(yàn)欄以表示發(fā)現(xiàn)物 和評(píng)定。方便地，報(bào)告可以包括摘要列表，列出所有所識(shí)別的特征。 才艮告也可以包括摘要文本或補(bǔ)充有摘要文本。摘要文本可以基于發(fā) 現(xiàn)物和由注釋及修改模塊212生成并由放射科醫(yī)生進(jìn)一步修改的印 象。摘要文本還可以包括是否應(yīng)該執(zhí)行活組織檢查的建議。
報(bào)告可以包括用于追溯和審計(jì)目的的識(shí)別信息。識(shí)別信息可以 包括患者識(shí)別碼、研究識(shí)別碼、唯一的報(bào)告標(biāo)識(shí)符、序列碼、時(shí)戳 (即，研究或報(bào)告的時(shí)間和數(shù)據(jù))、或其它適當(dāng)?shù)淖R(shí)別信息。方便地，可以提供加密模塊，用于數(shù)字化地標(biāo)記報(bào)告。由加密才莫塊生成 的電子簽名可以包括某些或全部識(shí)別信息，以提供改進(jìn)的審計(jì)性 能，并且防止報(bào)告被意外修改。
可以一次處理來(lái)自一幅圖象的多處損傷，在這種情況下，能夠 生成包含所有發(fā)現(xiàn)物的單個(gè)凈艮告?？蛇x地，可以一次處理多幅圖l象， 使得單個(gè)報(bào)告包含關(guān)于所有圖像中的所有損傷的所有發(fā)現(xiàn)物。凈艮告 能夠以損傷、所識(shí)別的特性、所處理的圖像、或以某些其它方式來(lái) 對(duì)發(fā)現(xiàn)物進(jìn)行分組。也可以提供全面的評(píng)定，例如，考慮了關(guān)于醫(yī)
學(xué)圖像中的多個(gè)損傷的發(fā)現(xiàn)物的BI - RAD評(píng)定、在損傷的多幅圖
像中所見(jiàn)的單個(gè)損傷、或者在多幅相關(guān)圖像中的多個(gè)損傷。
優(yōu)選地，將報(bào)告歸檔為DICOM二次采集。注釋、評(píng)論、諸如 損傷邊界的圖像處理結(jié)果、及診斷結(jié)果被歸檔為DICOM兼容文件 部分。例如，用戶也可以將沖艮告的PDF版本保存在本地的患者例示 目錄中。這樣利于將來(lái)的參考。如果用于那種合成透視圖的實(shí)例已 經(jīng)存在于患者歸檔中，則創(chuàng)建新的實(shí)例?？梢杂涗浢總€(gè)歸檔實(shí)例的 審計(jì)信息，例如，用戶ID、數(shù)據(jù)或時(shí)戳、及所檢測(cè)特性的用戶添加 或^奮改。
現(xiàn)在，參照?qǐng)D8，詳細(xì)描述工作流程800的步驟。該工作流程 由系統(tǒng)寺丸4亍，以與》文射考牛醫(yī)生的工作流禾呈相匹配，該流考呈中加入了 進(jìn)一步的適應(yīng)性和用戶控制。在圖像獲取步驟810中，首先由圖像 獲取子系統(tǒng)102在圖像加載器204的控制下獲取并加載圖像。在其 它加載方法中，如前面所述，圖像加載器204可以從醫(yī)學(xué)掃描設(shè)備 加載圖像、可以從圖像數(shù)據(jù)庫(kù)IIO加載醫(yī)學(xué)圖像、或者從遠(yuǎn)程圖像 服務(wù)器108接收醫(yī)學(xué)圖像。
一旦圖像被加載，則在步驟812中，圖像顯示及操作模塊206 在顯示器114上顯示圖像。為了更好地觀察圖像(無(wú)論是作為整體還是集中到特殊的局部區(qū)域)，用戶可以以各種方式處理圖4象的顯 示。例如，用戶能夠縮力欠或全景顯示圖像。用戶可以調(diào)節(jié)顯示器114 上顯示的圖像的亮度和對(duì)比度等級(jí)。因此，用戶能夠更詳細(xì)地檢查 圖像，以及觀看上下文內(nèi)任意的可疑區(qū)。在一個(gè)實(shí)施例中，圖像獲
取子系統(tǒng)102支持多幅圖像的獲取。在步驟812中，圖像顯示及處 理才莫塊206 ^是供預(yù)定凄t量的(例如，4個(gè))圖《象用于選才奪。例如， 圖像掃描設(shè)備可以—提供患者解剖部分(例如，胸部)的剖面的幾個(gè) 圖像，用于放射科醫(yī)生觀察和選擇。圖像顯示及處理模塊206可以 在顯示器114上顯示所有的剖面圖4象，或者可以4又顯示其中的一個(gè)， 同時(shí)將其余的圖像顯示為一些縮略圖。諸如方文射科醫(yī)生的用戶可以 選才奪其中一個(gè)^見(jiàn)圖，用于進(jìn)一步的評(píng)定和研究。在胸部超聲波圖l象
的情況下，可以同時(shí)為每種情況才是供兩個(gè)一見(jiàn)圖(一個(gè)徑向和一個(gè)反 徑向)，也凈皮稱(chēng)作"R和AR — 見(jiàn)圖"。
在接下來(lái)的步驟814中，如結(jié)合注釋及修改模塊212描述的一 樣，用戶將注釋添加至所選擇的圖像。用戶也可以在結(jié)果窗口 600 預(yù)安裝了自動(dòng)檢測(cè)的特征之后添加注釋。接下來(lái)，在步驟816中， 用戶通過(guò)識(shí)別并選4奪ROI來(lái)開(kāi)始CAD處理。 一旦在步l聚816中識(shí) 別了ROI，則分割模塊216開(kāi)始處理圖像，并且嘗試識(shí)別諸如結(jié)節(jié) 的異常區(qū)的可能邊界。
在分割步驟818期間，生成可疑結(jié)節(jié)的一 系列的可能邊界或等 高線。分割模塊216請(qǐng)求圖像顯示及處理模塊206將可能邊界與單 個(gè)圖像重疊，而不是自動(dòng)選4,一個(gè)邊界，乂人而才是供一系列的候選圖 像，并提供這些候選圖像用于用戶選4奪。
在步驟820中，用戶選4奪其中一個(gè)候選，并且例如通過(guò)4姿下 "OK，，按鈕將所作選4奪傳達(dá)給系統(tǒng)。 一旦系統(tǒng)在步驟818中從用 戶接收到選擇，則在步驟822中，系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)一步處理。在步驟822 中，進(jìn)行圖案識(shí)別和特征提取。可選地，如圖4B所示，用戶可以
利用定義或修改候選等高線上的控制點(diǎn)410并對(duì)其進(jìn)行移動(dòng)或編輯 來(lái)手動(dòng)修改所選澤的等高線。
接下來(lái)，在步驟822中檢測(cè)的特征被提供至判定模塊210,用于計(jì)算計(jì)算診斷。自動(dòng)診斷步驟可以包括AI規(guī)則映射步驟824，在此期間，AI規(guī)則模塊222基于預(yù)定義的AI規(guī)則集合將這些特性映 射至中間結(jié)果。在步驟826中，評(píng)定模塊224將AI規(guī)則映射的結(jié)果與所一企測(cè)的特性分析相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)診斷。
在步驟828中，在結(jié)果窗口 600中，將來(lái)自自動(dòng)檢測(cè)處理的初始結(jié)果呈現(xiàn)給用戶。結(jié)果窗口 600被預(yù)安裝了所有的被檢測(cè)特征以及一組所推薦的診斷。
用戶能夠通過(guò)選擇或不選擇結(jié)果面板604中所示的檢驗(yàn)欄來(lái)添加或刪除特征(步驟830 )?；谶@個(gè)動(dòng)態(tài)的修改特稱(chēng)列表以及它們被賦予的概率，自動(dòng)評(píng)定一模塊224動(dòng)態(tài)地更新計(jì)算診斷。如果特稱(chēng) 列表的修改為使自動(dòng)診斷從一組改變?yōu)槠渌M(例如，從4a、 4b、 及5的其中一個(gè)改變?yōu)?、 2、或3的其中一個(gè)，反之亦然)，則動(dòng)態(tài)地顯示不同的診斷組。
一旦用戶因?yàn)樵趫D像中所見(jiàn)的特征在特征面板中全部被選擇并且特征通道中的檢驗(yàn)欄不具有任何失效檢測(cè)而感到滿意，則用戶可以確認(rèn)或選擇診斷(步驟832 )。在用戶確認(rèn)或選擇診斷之后，在 步驟834中，報(bào)告模塊214自動(dòng)生成報(bào)告。分析結(jié)果可以凈皮保存至數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)128,或與其它內(nèi)科醫(yī)生或放射科醫(yī)生分享。用戶進(jìn)行的審計(jì)索引操作可以被全部保存，其中，上述的審計(jì)索引操作包括ROI的選擇、分割候選的選擇、結(jié)果的注釋及修改、以及診斷的確 認(rèn)。這樣就完成了圖像處理工作流程800。
需要注意，盡管這里所描述的工作流程800用于一次處理一幅 圖像，但是通過(guò)修改，系統(tǒng)可以用于一次處理多個(gè)損傷或多幅相關(guān)
圖像。例如，系統(tǒng)可以被配置為允許用戶返回步驟816以在步驟832 得出結(jié)論時(shí)選擇另一個(gè)損傷或ROI,而不是直接進(jìn)行到報(bào)告步驟 834。用戶也可以返回步驟810,以加載另一幅圖像用于相同會(huì)話的 處理。系統(tǒng)也可以被進(jìn) 一 步配置為將不同圖像中示出的相同損傷相 關(guān)聯(lián)。當(dāng)處理了相同圖像或所有圖像中的所有損傷之后，用戶隨后 能夠進(jìn)行到步驟834,生成單個(gè)報(bào)告，該單個(gè)報(bào)告包含關(guān)于處理的 所有圖像中的所有損傷的結(jié)果。此外，也可以生成基于在所有損傷 中(在所有圖像中)所識(shí)別的所有特性的全面評(píng)定，并將其呈現(xiàn)給 用戶，用于才全查和確認(rèn)。
在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)—皮配置為輔助用戶處理單個(gè)損傷的多幅 圖像。參照?qǐng)D9，在循環(huán)900中示出了用于處理單個(gè)損傷的多幅圖 像的處理。在步馬聚910，首先加載多幅圖〗象中的其中一幅。所加載 的圖像可以是已經(jīng)分割好的，也可以是還沒(méi)有分割的。 一旦被加載， 則在步-驟920中，例如，通過(guò)使用圖3A所示的圖形定點(diǎn)i殳備或者 通過(guò)在圖3B所示的窗口中4建入的識(shí)別參凄t來(lái)識(shí)別ROI的"種子點(diǎn)" 和尺寸，從而識(shí)另ll ROI。接下來(lái)，在步驟930中，才企測(cè)圖像，以確 定所識(shí)別的ROI是否一皮分割。如果其已經(jīng)被分割，則可以繞過(guò)分割 步驟940。即使圖像沒(méi)有被分割，用戶也可以選4奪繞過(guò)分割步驟。 如先前所述，用戶可以4吏用注釋工具來(lái)為系統(tǒng)識(shí)別特正列表，通過(guò) 特征列表，系統(tǒng)也能夠計(jì)算診斷。如果分割一皮繞過(guò)，則系統(tǒng)進(jìn)行至 步驟950進(jìn)行進(jìn)一步處理，例如，圖案識(shí)別、特征提取、和診斷計(jì) 算。可選地，如果ROI將被分割，則圖像被發(fā)送到分割模塊216， 用于分割步4聚940和進(jìn)一步的處理。
例如，在圖像被處理后，接著參照?qǐng)D8所述的余下步驟818-822，處理可以返回至循環(huán)900的起點(diǎn)，并加載第二幅圖像。在識(shí)
別步驟920中，重新識(shí)別ROI。在接下來(lái)的步驟中，沖企馬全ROI,以
確定其是否已經(jīng)被分割或者需要被分割。方便地，如果第二幅圖像 已經(jīng)被分割，則可以將第二幅圖像中的被分割的損傷與第 一幅圖像
中的損傷相關(guān)聯(lián)；或者，第一幅圖像中所分割的損傷的位置和邊界 可以有利地被用作用于分割第二幅圖像中的損傷的第一輸入。隨 后，第二幅圖像—皮處理，并且處理返回至循環(huán)900的起點(diǎn)，直至多 幅圖像中的每一幅都被處理了為止。
在另 一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)一皮配置為專(zhuān)#助用戶處理每幅圖^f象中的 多個(gè)損傷，或者多幅圖像中的幾個(gè)損傷。圖IO示出了用戶所執(zhí)行 的 一 系列步驟，用于分割每幅圖 <象的兩個(gè)損傷和用于這兩個(gè)損傷的 兩幅圖^象。圖11A 11D示出了由于用戶寺;M亍了圖IO所示的步-驟而 由系統(tǒng)所生成的 一些示例性屏幕。
在步驟1010，加載了兩幅圖^象，并且將其顯示主合用戶，用于損 傷候選的選擇。如同顯示給用戶的，圖IIA示出包含第一損傷1104 的第一圖《象1102和同樣包含第一損傷1104的第二圖l象1106。在步 驟1020中，用戶4建入?yún)，用于限定第一損傷1104。限定損傷的 一個(gè)實(shí)例之前參照?qǐng)D3B進(jìn)4亍了描述。在步冬聚1020,也類(lèi)似地限定 了第二損傷1108。
在包括圖^象和標(biāo)記圓環(huán)或橢圓線的合成圖 <象中，可以通過(guò)圓環(huán) 或圍繞損傷的一般橢圓線來(lái)標(biāo)記這樣識(shí)別的損傷。圖11B示出了在 第 一 圖像1102和第二圖像1106上均由橢圓線1110標(biāo)記的第 一損傷 1104。
重新參照?qǐng)D10,分割在步驟1020中—皮識(shí)別的損傷。系統(tǒng)可以 如前所述地分割圖像，提供多個(gè)分割候選用于選擇?？梢圆⑴棚@示 具有識(shí)別的ROI的圖像和現(xiàn)在由用戶分割并選擇的圖像。作為實(shí) 例，圖11C示出在右手邊的分割面板1114中的單個(gè)的分割候選1112和在左手邊的第一圖^f象1102中圍繞第一損傷1104的橢圓線1110。
在這個(gè)實(shí)例中，應(yīng)該理解，雖然通常才是供多個(gè){矣選，但是系統(tǒng)僅提供了一個(gè)分割候選。圖IID示出了分割面板1114中的分割候選1116 和在左手邊的第一圖像1102中的第二損傷1108。
在另 一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)可以利用其加載用于單個(gè)損傷的幾個(gè) 圖像的能力來(lái)執(zhí)行三維空間中的分割。應(yīng)該注意，可以通過(guò)一系列 切片來(lái)表示三維區(qū)域。每個(gè)切片可以為二維圖Y象，并且包含對(duì)應(yīng)于 損傷的區(qū)域。由于加載了一系列圖像或切片，所以每個(gè)切片中的損 傷的表示能夠相互關(guān)聯(lián)。因此，大量的切片提供了三維數(shù)據(jù)設(shè)置。 如同在二維分割處理中一樣，系統(tǒng)也能夠分割三維凝:據(jù)集，并才是供三維空間中的 一 系列分割候選用于用戶選擇，每個(gè)分割候選為圍繞著可疑損傷的三維包絡(luò)。用戶能夠乂人最適合可疑損傷邊界的候選中 選擇一個(gè)包絡(luò)。
在進(jìn)一步Y(jié)奮改的實(shí)施例中，CAD系統(tǒng)在臨時(shí)窗口 (即， 一皮臨 時(shí)分配的顯示區(qū))中顯示一系列圖《象，用于用戶才全查和選4奪。有利 i也，在臨時(shí)窗口中所顯示的這些圖l象可以為"縮略"圖4象。例如， 在步驟910中，可以在臨時(shí)窗口中加載多個(gè)縮略圖用于選4奪，而不 是加載一個(gè)圖^象?？s略圖為所加載的醫(yī)學(xué)圖l象的版本，通常具有減 小的尺寸，例如，通過(guò)降低其分辨率。由于其一皮減小的尺寸，所以 縮略圖通常允許更快速的處理和才喿作。在其它情況下，對(duì)應(yīng)于這些 縮略圖的圖^象可以為三維:數(shù)據(jù)集的不同切片、可以為具有^皮加亮的 不同損傷的醫(yī)學(xué)圖4象的不同版本、可以為示出相同損傷的不同醫(yī)學(xué) 圖像、或者在不同時(shí)期所獲取的相同區(qū)域的圖像、或其組合。這些 圖像可以為實(shí)時(shí)獲取的圖像或從檔案文件才企索的圖像。
這些縮略圖可以為具有一皮加亮用于用戶才企查和選4奪的可疑損 傷候選的一系列圖像。方便地，這些損傷候選可以通過(guò)系統(tǒng)—皮自動(dòng) 識(shí)別。例如，為了這個(gè)目的，系統(tǒng)(可以是圖像處理器)可以提供損傷定位器。損傷定位器首先掃描對(duì)應(yīng)于縮略圖的每個(gè)圖像中的所 有4象素，并導(dǎo)丸行圖^象分析?？梢詫⒖赡芫哂忻黠@特性的區(qū)域作為對(duì) 應(yīng)于損傷候選的區(qū)域推薦給用戶?？蛇x地，可以將具有類(lèi)似于不同 于背景的結(jié)構(gòu)的特征的區(qū)域作為損傷候選推薦給用戶。因此，系統(tǒng) 可以動(dòng)態(tài)地提供大量的損傷候選用于用戶選4奪，而不需要用戶首先 為系統(tǒng)識(shí)別或限定感興趣區(qū)。系統(tǒng)可以進(jìn)一步分割對(duì)應(yīng)于損傷4美選 的每個(gè)區(qū)域，并將其連同每個(gè)損傷候選、每個(gè)損傷候選的最佳分割 候選呈現(xiàn)給用戶。因此，可以以最少的用戶干涉來(lái)自動(dòng)地執(zhí)行步驟920-940。這為用戶識(shí)別醫(yī)學(xué)圖像中的損傷提供了進(jìn)一步的輔助。
應(yīng)該注意，可以4吏用任意適當(dāng)?shù)姆椒▉?lái)識(shí)別損傷候選，而不限 于上述實(shí)例。例如，在三維凄t據(jù)集的情況下，在其中一個(gè)切片中,皮 識(shí)別的損傷可以提供相鄰切片中的損傷的指示。作為另一個(gè)實(shí)例，MRI數(shù)據(jù)集可以是在妙L則的時(shí)間間隔處獲耳又的 一 系列對(duì)比增強(qiáng)的 MRI圖^象。在測(cè)驗(yàn)前或測(cè)-驗(yàn)期間，對(duì)比增強(qiáng)劑—皮注入患者胳膊的血 管中。典型i也，寸吏用4L基對(duì)比齊l！(例力口， Gd-DTPA)。只寸比劑的1"吏 用有助于在正常組織和異常組織之間4是供更大的對(duì)比度。分析增強(qiáng) 的時(shí)間變化也有利于描繪所成像區(qū)域的子集、或子塊、或者多個(gè)子 集來(lái)作為損傷候選，系統(tǒng)能夠?qū)p傷候選推薦給用戶。
有利i也，用于顯示縮i咯圖的臨時(shí)窗口能夠一皮配置為顯示用戶可 能感興趣的縮略圖。例如，用戶可以選才奪圖^象，并將其方文置在臨時(shí) 窗口中用于后續(xù)處理。被放置在那里的圖像可能已經(jīng)被處理、部分 被處理、或者完全沒(méi)有被處理。部分被處理的圖像可以具有由用戶 識(shí)別的少量損傷，但是沒(méi)有被處理以從損傷中提取特征。方便地， CAD系統(tǒng)可以處理所有新獲耳又的圖^象，從而如上所述地識(shí)別損傷候 選，并將至少包含一個(gè)可疑損傷的那些圖4象力文置在臨時(shí)窗口中。因 此，可以在臨時(shí)窗口中放置相應(yīng)于用戶期望進(jìn)一 步檢測(cè)的圖像的一 系列縮略圖。優(yōu)選地，排列縮略圖，從而幫助放射科醫(yī)生區(qū)分它們的優(yōu)先順序?？梢允褂萌我膺m當(dāng)?shù)呐帕邢到y(tǒng)。例如，可以根據(jù)圖像 包含損傷的可能性來(lái)排列縮略圖列表。隨后，將具有最可疑損傷的 圖像放置在列表的頂部。或者，可以開(kāi)發(fā)彩色系統(tǒng)來(lái)表示可能性。例如，可以^吏用紅色4侖廓來(lái)表示損傷^f'美選最可lt,黃色用于表示非常可疑，并且藍(lán)色用于表示未被處理的圖像。也可以結(jié)合不同的排 列系統(tǒng)，為放射科醫(yī)生才是供更好的幫助。
一旦識(shí)別了候選損傷，則無(wú)論是用戶選擇還是系統(tǒng)選擇，用戶可以繼續(xù)CAD處理。例如，CAD處理可以繼續(xù)提取與候選損傷相 關(guān)的特征，并通過(guò)所l是耳又的特征計(jì)算"i貪斷，其細(xì)節(jié)已經(jīng)在上文中進(jìn) 行了描述。當(dāng)然，如先前所述，用戶也可以選4奪繞過(guò)圖案識(shí)別和特 征提取，并決定手動(dòng)地在醫(yī)學(xué)圖像中選擇特征。隨后，CAD軟件 130被用于通過(guò)手動(dòng)地識(shí)別與 一個(gè)或多個(gè)損傷相關(guān)的特征來(lái)計(jì)算診 斷。
在才喿作中，用戶首先通過(guò)獲耳又一個(gè)或多個(gè)圖^f象來(lái)啟動(dòng)CAD處 理，使得系統(tǒng)100可以加載一個(gè)或多個(gè)圖^象用于才全查和進(jìn)一步分析。 這種進(jìn)一步檢查可以基于用戶所識(shí)別的ROI或一4殳評(píng)定。系統(tǒng)或軟 件系統(tǒng)在顯示器114中初始顯示所分割圖^象的幾個(gè)(例如，6個(gè)) 候選或可疑損傷的幾個(gè)候選的圖庫(kù)。用戶可以選擇任意的候選并執(zhí) 行交互，實(shí)時(shí)地控制圖像分析，用于解剖學(xué)和病理學(xué)的進(jìn)一步分析。
如果實(shí)時(shí)地獲取了圖像，則系統(tǒng)可以被配置為用戶提供反饋， 并引導(dǎo)用戶調(diào)節(jié)醫(yī)學(xué)掃描設(shè)備104,以獲取更好的圖像。這樣能夠 使;改射科醫(yī)生在一個(gè)4全查會(huì)話期間獲取最佳的圖 <象，而不會(huì)由于沒(méi) 有獲取最佳圖像而叫回患者進(jìn)行另一次檢查。例如，由于超聲波傳 感器的不適當(dāng)?shù)奈恢没蚍胖卯a(chǎn)生的假陰影(仿真陰影)所引起的不 是最理想的圖像。通過(guò)實(shí)時(shí)反饋，用戶可以調(diào)節(jié)超聲波傳感器的方 位或4立置，乂人而消除^H于假陰影。或者，用戶可以移動(dòng)4專(zhuān)感器掃描 可疑區(qū)。可以實(shí)現(xiàn)幀捕獲技術(shù)，以幫助識(shí)別裝置的最佳方位或位置。
由于在傳感器/凝月交體/皮膚的界面處所施加的不適當(dāng)壓力會(huì)降^f氐所 獲取的超聲波圖像的質(zhì)量，所以如果施加了過(guò)大的壓力，則系統(tǒng)可 以通過(guò)例如語(yǔ)音纟艮警來(lái)實(shí)時(shí)地沖是供反饋.
通過(guò)CAD系統(tǒng)的輔助，用戶能夠由此獲得最佳的一個(gè)或多個(gè) 圖像，以更清晰地示出可以在組織中顯示的任何異常。下面的步驟 可以如下。如果期望，圖像可以首先一皮分割，呈現(xiàn)大量的分割候選用于選擇。系統(tǒng)處理所選4奪的分割候選，并識(shí)別或4是耳又凈皮—見(jiàn)為與i貪 斷相關(guān)的特征?；谒崛『妥R(shí)別的特征來(lái)進(jìn)行自動(dòng)診斷。系統(tǒng)顯 示了疊加了所檢測(cè)的特性的輸入圖像的合成透視圖。默認(rèn)的合成透 視圖顯示所有所^r測(cè)的特性。所;f企測(cè)的特性在結(jié)果窗口 600中被自 動(dòng)預(yù)安裝作為所;險(xiǎn)測(cè)特性的列表。
此時(shí)，用戶可以進(jìn)一步4空制4全測(cè)處理。例如，如先前所述，用 戶可以添加或刪除由系統(tǒng)初始識(shí)別的任意或全部特征。AI身見(jiàn)則才莫塊 222和評(píng)定模塊224基于用戶的^奮改自動(dòng)計(jì)算或再計(jì)算診斷，隨后 自動(dòng)更新Bl - RADS評(píng)定。在用戶確^人i貪斷時(shí)，可以生成才艮告?？?選地，為了獲耳又更好的圖〗象，用戶可以移動(dòng)或調(diào)節(jié)醫(yī)學(xué)掃描i殳備， 由此可以以更高的可信等級(jí)來(lái)識(shí)別或^是耳又特;f正。用戶能夠保持調(diào)節(jié) 醫(yī)學(xué)掃描設(shè)備和檢查圖像處理結(jié)果，并進(jìn)行分析，直至獲取到最佳 圖像為止。
如先前所述，可以將不同的醫(yī)學(xué)成^象i殳備與CAD系統(tǒng)集成。 在圖12所示的一個(gè)實(shí)施例中，醫(yī)學(xué)掃描設(shè)備104為超聲波裝置 1202，該超聲波裝置1202具有用于通過(guò)超聲波傳感器的定位及方 位才全索圖像幀的專(zhuān)業(yè)軟件應(yīng)用程序1204。庫(kù)欠件應(yīng)用程序1204 一皮才喿 作性;也連4妄至超聲波裝置1202和CAD 4欠件系統(tǒng)130。超聲波裝置 1202獲取的任何醫(yī)學(xué)圖像具有索引，該索引對(duì)應(yīng)于當(dāng)獲取圖像時(shí)傳 感器的位置坐標(biāo)和方位角。由于超聲波裝置1202的才喿作者將超聲 波裝置1202的傳感器圍繞患者移動(dòng)，所以生成了一系列圖像1206,每個(gè)圖像都具有位置和方位索引。操作者可以檢查一系列圖像，并 從一 系列圖像中選擇被視為具有最佳質(zhì)量的 一 幅圖像用于進(jìn)一 步 處理。例如， 一旦尋皮選才奪，最佳圖{象1208可以4皮分割，并且可以 在臨時(shí)窗口 1210中顯示六個(gè)分割候選的圖庫(kù)用于用戶選擇，并且 能夠?qū)λx4奪的分割候選執(zhí)行進(jìn)一步的特征纟是耳又。可選地，操作者
可以將一系列圖像供應(yīng)給CAD軟件系統(tǒng)130,對(duì)所獲耳又的每個(gè)圖l象 開(kāi)始CAD處理。
如先前所述，CAD軟件系統(tǒng)130可以—皮用于/人每個(gè)圖i象中識(shí)別 和提取特征列表，并基于所提取和識(shí)別的特性計(jì)算自動(dòng)診斷。在完 成對(duì)所有圖^象的CAD處理前，才喿作者可以確定一系列圖〗象沒(méi)有表 現(xiàn)出最佳成像。例如，可能由于傳感器的定位或方位的不正確，在 圖像中引入了一些假陰影。假陰影會(huì)對(duì)CAD軟件系統(tǒng)130正確地 識(shí)別圖像中的真實(shí)異常帶來(lái)困難。施加于超聲波傳感器的不適當(dāng)壓 力也會(huì)降低圖像質(zhì)量。劣質(zhì)圖像的提前發(fā)現(xiàn)使得操作者能夠調(diào)節(jié)諸 如傳感器的位置、方位、或壓力或者甚至是患者位置的^r測(cè)參數(shù)， 從而獲取最佳圖像。這樣，對(duì)于所獲取的圖像的質(zhì)量，為操作者提 供了直4妻反饋，4吏得可以進(jìn)行諸如傳感器重新定位的一交正行為。
如先前所述， 一旦操作者對(duì)所獲取的最佳圖像感到滿意，則操 作者可以選擇一個(gè)最好的圖像1208，使得CAD軟件系統(tǒng)130可以 繼續(xù)CAD處理。 一旦用戶選擇了分割候選，就可以通過(guò)特征來(lái)計(jì) 算自動(dòng)檢測(cè)的特征列表以及自動(dòng)診斷。結(jié)果在結(jié)果窗口 600中顯示。 如先前所述，用戶可以隨后確認(rèn)或修改由系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別的特征,然 后基于呈現(xiàn)給用戶的推薦的判斷組來(lái)確認(rèn)診斷。確認(rèn)診斷可以與醫(yī) 學(xué)圖像和其它檢測(cè)結(jié)果一起被保存、傳輸，用于與其它放射科醫(yī)生 分享，或者用于使用輸出設(shè)備1212來(lái)生成報(bào)告。
有利地，當(dāng)CAD軟件系統(tǒng)130被連接至傳感器用于實(shí)時(shí)地獲 取圖像時(shí)，操作者也可以通過(guò)探針/傳感器位置窗口鍵入傳感器或探
針的位置和方位，^吏其包括在才艮告中。圖13A示出了用于用戶《泉入
位置和方位信息的圖形用戶界面?？梢酝ㄟ^(guò)在線4匡圖1302中選褲， 一個(gè)點(diǎn)來(lái)鍵入位置。為了便于鍵入方位信息，用于表示探針或傳感 器的矩形1304被疊加地放置在線框圖上。通過(guò)旋轉(zhuǎn)矩形1304,可 以鍵入探針或傳感器的方位。圖13B示出了提供所記錄的位置和方 位信息的凈艮告頁(yè)面。
圖14為概述上述用于獲耳又最佳圖^f象并且隨后基于由CAD軟件 系統(tǒng)130所生成的計(jì)算結(jié)果來(lái)進(jìn)行診斷的處理1400的流程圖。簡(jiǎn) 單地說(shuō)，操作者通過(guò)使用醫(yī)學(xué)掃描設(shè)備104獲耳又圖^象來(lái)啟動(dòng)步驟 1402的處理。4妄下來(lái)，在步驟1404中，才喿作者啟動(dòng)CAD處理，以 分析所獲取的一個(gè)或多個(gè)圖像，并提取和識(shí)別與診斷相關(guān)的特征。 在CAD處理期間，操作者判定所獲取的圖像是否為最佳，并且在 步驟1406中，調(diào)節(jié)諸如傳感器的位置和方位或患者的定位的相應(yīng) 圖像獲取條件，以獲取最佳圖像?？梢灾貜?fù)這個(gè)處理，直至操作者 對(duì)獲取的最佳圖像感到滿意為止。隨后，操作者繼續(xù)步驟1408，基
算診斷來(lái)進(jìn)行診斷。
也可以對(duì)所描述的處理1400進(jìn)4亍改變。例如，可以在處理期 間提供實(shí)時(shí)反饋，使得用戶不必完成對(duì)所獲取的所有圖像的CAD 處理。例如，每次掃描可以生成一系列圖像，這些一系列圖像可以 在臨時(shí)窗口中被顯示作為一系列縮略圖。如上所述，縮略圖可以全 部具有通過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別的相同損傷的不同 一見(jiàn)圖，或者可以為具有 在每個(gè)縮略圖中所識(shí)別的不同損傷的相同的初始圖〗象。在進(jìn)一步進(jìn) 4亍步4聚1404至1406之前，用戶可以/人縮略圖中選4奪一個(gè)或幾個(gè)圖 像，用于進(jìn)一步的研究，并且刪除余下的圖像。因此，用戶也可以 4吏用通過(guò)處理1400 ^f奮改的、用于動(dòng)態(tài)4合耳又圖^f象乂人而用于研究?jī)魻?zhēng)歹朱 可疑的一個(gè)或多個(gè)損傷，而不是使用處理1400獲耳又最佳圖1象。
作為另一個(gè)實(shí)例，圖12所示的結(jié)構(gòu)也允許操作者研究損傷的 彈性，即，獲耳又彈性l象。為了啟動(dòng)該處理，才喿作者通過(guò)在才企查 的組織區(qū)引入一定的振動(dòng)來(lái)開(kāi)始。例如，操作者可以對(duì)損傷周?chē)?組織施加一定的壓力，隨后釋i丈壓力。應(yīng)該注意，i者如損傷或結(jié)節(jié)的異常區(qū)具有與其周?chē)M織不同的彈性。由于將振動(dòng)引入了組織， 所以可以通過(guò)一系列幀或圖^象來(lái)研究異常區(qū)的彈性。應(yīng)該注意，異 常區(qū)可以具有不同的彈性，因此對(duì)于4展動(dòng)可以作出與周?chē)M織不同 的響應(yīng)。 一旦以時(shí)序方式被檢索，則所捕獲的一系列圖像可以被用 于基于彈性變化來(lái)識(shí)別損傷或結(jié)節(jié)。在一個(gè)實(shí)施例中，分割^t塊利 用從一系列幀中所識(shí)別的這些彈性差異，以提供分割候選的更優(yōu)選
作為進(jìn)一步的實(shí)例，在另一個(gè)實(shí)施例中，圖12所示的醫(yī)學(xué)掃 描設(shè)備104為多普勒成像器。應(yīng)該注意，多普勒成像對(duì)于血管中的 流動(dòng)的血液是敏感的。如果傳感器對(duì)組織施加了過(guò)大的壓力，從而 妨礙了血液在血管中的流動(dòng)，則所獲取的圖像會(huì)質(zhì)量4艮差。如果傳 感器所施加的壓力過(guò)大，則通過(guò)圖12所示的結(jié)構(gòu)所4是供的系統(tǒng)為 操作者提供了諸如聲音報(bào)警的直接反饋。作為調(diào)節(jié)檢測(cè)和獲取條件 的步驟的 一 部分，操作者可以調(diào)節(jié)在患者皮膚所施加的傳感器壓 力，以獲耳又最佳的多普勒?qǐng)D4象。
以上已經(jīng)詳細(xì)描述了發(fā)明的各種實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域的坤支術(shù)人 員來(lái)說(shuō)，在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行 任何修改、等同替換、改進(jìn)。由于在不背離本發(fā)明的本質(zhì)的情況下 可以對(duì)上述最佳模式進(jìn)行修改或補(bǔ)充，因此本發(fā)明僅由權(quán)利要求限 定，而不限于這些細(xì)節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)醫(yī)學(xué)圖像中捕獲的異常提供交互式計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括圖像處理器，用于處理醫(yī)學(xué)圖像并提取醫(yī)學(xué)圖像中與診斷異常相關(guān)的特征，所提取的特征滿足預(yù)定義特征集合的描述；判定引擎，用于通過(guò)所提取的特征來(lái)生成計(jì)算診斷；以及注釋及修改工具，用于用戶識(shí)別被輔助以所提取的特征的所述醫(yī)學(xué)圖像中的特征的集合，以及用于用戶基于所識(shí)別的特征集合和所述計(jì)算診斷來(lái)建立診斷。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括多條規(guī)則，用于使所 述預(yù)定義特征集合與可能診斷的范圍相關(guān)聯(lián)，用于所述判定《1 擎通過(guò)所述所纟是耳又的特4正來(lái)計(jì)算所述計(jì)算i貪斷。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，由診斷醫(yī)學(xué)圖像池來(lái)校正 所述多條^L則。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括損傷定位器，用于分 析所述醫(yī)學(xué)圖像，并識(shí)別所述醫(yī)學(xué)圖像中對(duì)應(yīng)于可疑損傷的區(qū)域。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述圖^象處理器具有分割 模塊，用于繪制圍繞所述醫(yī)學(xué)圖像中對(duì)應(yīng)于可疑損傷的區(qū)域的 邊界輪廓。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用戶界面，用于提供 對(duì)應(yīng)于所述可疑損傷的所述區(qū)域的多個(gè)4美選邊界l侖廓用于用 戶選一奪，以及用于乂人所述用戶4妻收指示，以處理其中一個(gè)4美選 邊界輪廓。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述分割模塊被配置用于 當(dāng)用戶修改所述候選邊界輪廓的控制點(diǎn)集合時(shí)再計(jì)算所述候選邊界輪廓。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述判定引擎^皮配置用于 通過(guò)識(shí)別的特征的所述集合來(lái)動(dòng)態(tài)地再計(jì)算計(jì)算診斷。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括報(bào)告模塊，用于基于 識(shí)別的特征的所述集合和所建立的診斷來(lái)生成發(fā)現(xiàn)物的報(bào)告。
10. —種用于對(duì)醫(yī)學(xué)圖像中捕獲的異常提供交互式計(jì)算機(jī)輔助才全 測(cè)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包4舌顯示器，用于呈現(xiàn)所述醫(yī)學(xué)圖像；輸入i殳備，用于接受用戶輸入；分析引擎，用于從所述醫(yī)學(xué)圖像中識(shí)別圖l象特性，并才是 供識(shí)別的圖像特性的初始集合用于用戶才全查；注釋和修改工具，用于用戶修改識(shí)別的圖^象特性的所述 初始集合，從而獲得識(shí)別的圖像特性的修改集合；其中，所述系統(tǒng)通過(guò)所述初始集合和預(yù)定義標(biāo)準(zhǔn)的集合 來(lái)計(jì)算初始診斷，將所述初始集合和所述初始診斷是供給用戶用于4全查，從所述用戶接收所務(wù)改的集合，并通過(guò)所述修改集 合和所述預(yù)定義標(biāo)準(zhǔn)的集合再計(jì)算i貪斷，用于用戶確認(rèn)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，通過(guò)由診斷圖像池所校準(zhǔn)的規(guī)則集合來(lái)計(jì)算所述診斷。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括分割模塊，用于繪 制圍繞所述醫(yī)學(xué)圖像中對(duì)應(yīng)于可疑損傷的區(qū)域的邊界輪廓，所述檢查和修改。
13. 才艮據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包者舌損傷定位器，用于 分析所述醫(yī)學(xué)圖像并識(shí)別所述醫(yī)學(xué)圖像中對(duì)應(yīng)于可疑損傷的 候選區(qū)，所述顯示器呈現(xiàn)所述候選區(qū)用于用戶選擇。
14. 一種用于對(duì)多幅醫(yī)學(xué)圖像中的異常寺是供計(jì)算才幾輔助診斷的系 統(tǒng)，所述多幅醫(yī)學(xué)圖像為患者身體的解剖區(qū)的不同視圖，所述 系統(tǒng)包括圖像獲取模塊，用于獲取所述多幅醫(yī)學(xué)圖像；圖像處理器，用于處理所述多幅醫(yī)學(xué)圖像的每一幅，并 識(shí)別所述每幅醫(yī)學(xué)圖像中與診斷所述異常相關(guān)的特征的初始 集合；判定引擎，用于通過(guò)識(shí)別的特征的多個(gè)所述初始集合來(lái) 計(jì)算初始診斷；以及注釋及修改工具，用于用戶修改識(shí)別的特征的所述初始 集合，以獲得識(shí)別的特征的修改集合；其中，所述判定引擎通過(guò)識(shí)別的特性的所述修改集合來(lái) 再計(jì)算計(jì)算診斷，用于用戶確認(rèn)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括損傷定位器，用于 分析所述醫(yī)學(xué)圖{象，并識(shí)別所述醫(yī)學(xué)圖像中對(duì)應(yīng)于可疑損傷的區(qū)域或用于所述用戶選才奪。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述損傷定位器識(shí)別在所述醫(yī)學(xué)圖像中的多個(gè)區(qū)域，所述多個(gè)區(qū)域的每個(gè)區(qū)域都對(duì)應(yīng) 于所述用戶選擇的損傷。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，識(shí)別的特征的所述初始集合包括與所述多個(gè)區(qū)的所述每個(gè)區(qū)相關(guān)的特征。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括報(bào)告模塊，用于當(dāng)所述用戶確認(rèn)所述計(jì)算診斷時(shí)生成診斷報(bào)告。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述診斷報(bào)告包括用于審計(jì)目的的識(shí)別信息。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中，所述識(shí)別信息包括患者識(shí)別信息、軟件識(shí)別信息、檢查證明、報(bào)告序號(hào)、與所述診斷報(bào)告相關(guān)的時(shí)間信息、及用戶身份證明中的至少一個(gè)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括加密模塊，用于數(shù)學(xué)化標(biāo)記所述診斷報(bào)告。
22. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括模板，用于基于識(shí)別的特征的所述修改集合和所述計(jì)算診斷來(lái)生成摘要文本。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括預(yù)定義規(guī)則，用于使識(shí)別的特征的所述修改集合和所述計(jì)算診斷與治療建議相關(guān)聯(lián)，所述治療建議由所述用戶修改。
24. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)被配置為處理通過(guò)多種形式所獲得的所述多個(gè)醫(yī)學(xué)圖像。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中，識(shí)別的特征的所述初始集合包括與所述每個(gè)醫(yī)學(xué)圖像中的多個(gè)區(qū)相關(guān)的特征。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中，通過(guò)與所述每個(gè)醫(yī)學(xué)圖 像中的所述多個(gè)區(qū)相關(guān)的識(shí)別的特征的所述l奮改集合來(lái)計(jì)算所述計(jì)算i貪斷。
27. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中，所述多種形式包括超聲 波圖像、多普勒?qǐng)D像、頻譜多普勒?qǐng)D像、X射線圖像、CT圖像,PET圖像、PET-CT圖像、及MRI圖像中的至少兩種。
28. —種用于對(duì)醫(yī)學(xué)圖像中捕獲的異常提供交互式計(jì)算機(jī)輔助檢 測(cè)的方法，所述方法包纟舌以下步-驟獲取數(shù)字化醫(yī)學(xué)圖像；處理所述數(shù)字化醫(yī)學(xué)圖像，以識(shí)別所述數(shù)字化醫(yī)學(xué)圖像 中的圖像特征的初始集合，識(shí)別的圖像特征的所述初始集合滿 足預(yù)定義特性的集合的描述；提供識(shí)別的圖像特征的所述初始集合，用于用戶檢查；接收所述用戶從識(shí)別的圖像特征的所述初始集合修改的 圖像特征的修改集合；通過(guò)圖像特征的所述修改集合來(lái)計(jì)算i貪斷，用于用戶確 認(rèn)；以及當(dāng)從所述用戶接收到確認(rèn)診斷時(shí)，生成診斷報(bào)告。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟在處理所述數(shù)字化醫(yī)學(xué)圖像前，從用戶接收所述數(shù)字化 醫(yī)學(xué)圖像中的感興趣區(qū)的識(shí)別；生成對(duì)應(yīng)于所述感興趣區(qū)的多個(gè)分割候選；提供所述多個(gè)分割候選，用于用戶選4奪；其中，當(dāng)識(shí)別圖像特征的所述集合時(shí)，所述處理步驟利 用所選一奪的分割候選。
30. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，進(jìn)一步包括獲取使預(yù)定義特性的集合與可能的診斷關(guān)聯(lián)的多條規(guī)則的步驟，通過(guò)所述多條規(guī) 則和圖像特征的所述》務(wù)改集合來(lái)計(jì)算所述i貪斷。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中，由診斷醫(yī)學(xué)圖像池來(lái)校 準(zhǔn)所述多條規(guī)則。
32. —種獲取由計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)系統(tǒng)輔助的醫(yī)學(xué)圖像的方法，所述 計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)系統(tǒng)具有醫(yī)學(xué)成像設(shè)備，用于生成醫(yī)學(xué)圖像； 以及分析引擎，用于處理所述醫(yī)學(xué)圖像，所述方法包括以下步 驟使用所述醫(yī)學(xué)成像設(shè)備從患者獲取多幅醫(yī)學(xué)圖J象；使用所述分析引擎來(lái)分析所述多幅醫(yī)學(xué)圖^象的每幅醫(yī)學(xué) 圖像；以及調(diào)節(jié)獲取條件，以從所述多幅醫(yī)學(xué)圖像中獲得最佳圖像。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，所述分析所述多幅醫(yī)學(xué) 圖像中的每幅醫(yī)學(xué)圖像的步驟包括提取所述每幅醫(yī)學(xué)圖像中 與i貪斷疾病相關(guān)的特征，并通過(guò)所述一是耳又的特4正生成計(jì)算i貪斷。
34. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，在相同的檢查會(huì)話中執(zhí) 行所述獲取多幅醫(yī)學(xué)圖^象并分析所述多幅醫(yī)學(xué)圖 <象的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)(“CAD”)的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)輔助自動(dòng)檢測(cè)醫(yī)學(xué)圖像中的異常和醫(yī)學(xué)圖像的分析。分析醫(yī)學(xué)圖像，以提取并識(shí)別圖像中與診斷相關(guān)的特征集合。系統(tǒng)基于所識(shí)別的特征集合和診斷模型來(lái)計(jì)算初始診斷，初始診斷被提供給用戶用于檢查和修改。當(dāng)用戶修改所識(shí)別的特征集合時(shí)，動(dòng)態(tài)地再計(jì)算計(jì)算診斷。當(dāng)用戶基于系統(tǒng)建議選擇診斷時(shí)，生成反映用戶確認(rèn)的醫(yī)學(xué)圖像和用戶所選擇的診斷中所呈現(xiàn)的特征的診斷報(bào)告。
文檔編號(hào)A61B5/00GK101203170SQ200680019285
公開(kāi)日2008年6月18日 申請(qǐng)日期2006年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月2日
發(fā)明者卡倫·薩加特爾揚(yáng), 弗雷德里克·拉赫曼, 杰弗里·柯林斯 申請(qǐng)人:美的派特恩公司