用于計(jì)算機(jī)輔助診斷的設(shè)備和方法
【專利說明】用于計(jì)算機(jī)輔助診斷的設(shè)備和方法
[0001]本申請要求于2013年10月24日提交到韓國知識產(chǎn)權(quán)局的第10_2013_0127246號韓國專利申請的權(quán)益，該韓國專利申請的全部公開內(nèi)容通過出于所有目的的引用被合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]以下描述涉及一種用于使用計(jì)算機(jī)輔助診斷(CAD)的醫(yī)學(xué)診斷的方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0003]計(jì)算機(jī)輔助診斷(CAD)是用于創(chuàng)建、修改、分析或優(yōu)化圖像設(shè)計(jì)的系統(tǒng)。CAD支持對患者身體部位的醫(yī)學(xué)圖像的分析以及來自每個(gè)醫(yī)學(xué)圖像的對病變的診斷，產(chǎn)生這樣的分析和診斷以幫助醫(yī)生做出準(zhǔn)確的診斷。近來，醫(yī)學(xué)設(shè)備的快速發(fā)展已經(jīng)促使處理和輸出表現(xiàn)患者身體部位的內(nèi)部截面的三維(3D)圖像的醫(yī)學(xué)裝置的引進(jìn)。另外，已經(jīng)進(jìn)行了許多嘗試來開發(fā)使用3D圖像的CAD技術(shù)。
[0004]3D圖像是以三維方式表現(xiàn)患者身體部位的圖像。然而，3D圖像不提供體數(shù)據(jù)內(nèi)的器官或組織的大的可見性。另外，盡管對開發(fā)使用3D圖像的CAD技術(shù)做出了巨大努力，但是當(dāng)進(jìn)行診斷時(shí)，醫(yī)生和其他醫(yī)學(xué)專家仍然依靠和更習(xí)慣于使用二維(2D)醫(yī)學(xué)圖像，而非3D圖像。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]提供本
【發(fā)明內(nèi)容】
以按照簡化形式引入對在下面的【具體實(shí)施方式】中進(jìn)一步描述的構(gòu)思的選擇。本
【發(fā)明內(nèi)容】
不意圖確定要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或必要特征。也不意圖用作確定要求保護(hù)的主題的范圍的幫助。
[0006]根據(jù)一說明性配置，提供一種用于醫(yī)學(xué)診斷的方法，包括:接收患者身體部位的三維(3D)體數(shù)據(jù)；產(chǎn)生二維(2D)切片，其中，2D切片包括從截面切割方向切割的3D體數(shù)據(jù)的截面；確定2D切片中的每個(gè)2D切片中的病變是良性還是惡性并輸出指示每個(gè)2D切片中的病變是良性還是惡性的結(jié)果；基于所述結(jié)果選擇若干2D切片；基于選擇的2D切片做出體數(shù)據(jù)中的病變是良性還是惡性的最終確定。
[0007]所述確定2D切片中的每個(gè)2D切片中的病變是良性還是惡性的步驟可包括:將2D切片中的每個(gè)2D切片應(yīng)用于診斷模型以確定2D切片中的每個(gè)2D切片中的病變是良性還是惡性。
[0008]所述確定2D切片中的每個(gè)2D切片中的病變是良性還是惡性的步驟可包括:將2D切片中的每個(gè)2D切片應(yīng)用于基于截面切割方向產(chǎn)生的單個(gè)診斷模型，以確定2D切片中的每個(gè)2D切片中的病變是良性還是惡性。
[0009]所述確定2D切片中的每個(gè)2D切片中的病變是良性還是惡性的步驟可包括:將2D切片應(yīng)用于基于2D切片的截面切割方向產(chǎn)生的各個(gè)診斷模型，以確定2D切片中的每個(gè)2D切片中的病變是良性還是惡性。
[0010]所述結(jié)果中的每個(gè)結(jié)果可包括:2D切片中的每個(gè)2D切片中的病變?yōu)榱夹曰驉盒缘姆诸惤Y(jié)果以及所述分類結(jié)果的置信水平。
[0011]產(chǎn)生2D切片的步驟可包括:產(chǎn)生虛擬平面；產(chǎn)生包括被虛擬平面切割的3D體數(shù)據(jù)的截面的2D切片。
[0012]產(chǎn)生虛擬平面的步驟可包括:通過改變表示3D體數(shù)據(jù)的任意平面的平面方程的系數(shù)值來產(chǎn)生虛擬平面。
[0013]產(chǎn)生虛擬平面的步驟可包括:通過對3D體數(shù)據(jù)執(zhí)行主成分分析(PCA)產(chǎn)生至少一個(gè)虛擬平面。
[0014]產(chǎn)生虛擬平面的步驟可包括:基于3D體數(shù)據(jù)的體素的值，從3D體數(shù)據(jù)的體素之中確定具有預(yù)定特征的特征點(diǎn)；通過執(zhí)行PCA，基于特征點(diǎn)的分布產(chǎn)生虛擬平面。
[0015]產(chǎn)生虛擬平面的步驟可包括:通過執(zhí)行PCA，計(jì)算與3D體數(shù)據(jù)的變化最大的方向上的軸相應(yīng)的第一主成分矢量；參考第一主成分矢量產(chǎn)生虛擬平面。
[0016]產(chǎn)生虛擬平面的步驟可包括:基于3D體數(shù)據(jù)的體素的值檢測包括在3D體數(shù)據(jù)中的塊；通過執(zhí)行PCA，基于包括在塊中的點(diǎn)的分布產(chǎn)生虛擬平面。
[0017]產(chǎn)生虛擬平面的步驟可包括:基于用戶的輸入信息產(chǎn)生虛擬平面。
[0018]根據(jù)另一說明性配置，提供一種用于醫(yī)學(xué)診斷的設(shè)備，包括:接收器，被構(gòu)造為接收患者身體部位的三維(3D)體數(shù)據(jù)；圖像處理器，被構(gòu)造為產(chǎn)生二維(2D)切片，其中，2D切片包括從截面切割方向切割的3D體數(shù)據(jù)的截面；第一診斷器，被構(gòu)造為確定2D切片中的每個(gè)2D切片中的病變是良性還是惡性并輸出指示每個(gè)2D切片中的病變是良性還是惡性的結(jié)果；選擇器，被構(gòu)造為基于所述結(jié)果選擇若干2D切片；第二診斷器，被構(gòu)造為基于選擇的2D切片確定體數(shù)據(jù)中的病變是良性還是惡性。
[0019]第一診斷器可通過將2D切片應(yīng)用于診斷模型來確定2D切片中的每個(gè)2D切片中的病變是良性還是惡性。
[0020]第一診斷器可通過將2D切片應(yīng)用于基于截面切割方向產(chǎn)生的單個(gè)診斷模型來確定2D切片中的每個(gè)2D切片中的病變是良性還是惡性。
[0021 ] 第一診斷器可通過將2D切片應(yīng)用于基于2D切片的截面切割方向產(chǎn)生的各個(gè)診斷模型來確定2D切片中的每個(gè)2D切片中的病變是良性還是惡性。
[0022]所述結(jié)果中的每個(gè)結(jié)果可包括:2D切片中的每個(gè)2D切片中的病變?yōu)榱夹曰驉盒缘姆诸惤Y(jié)果以及所述分類結(jié)果的置信水平。
[0023]圖像處理器還可被構(gòu)造為包括:虛擬平面產(chǎn)生器，被構(gòu)造為產(chǎn)生虛擬平面；2D切片產(chǎn)生器，被構(gòu)造為產(chǎn)生包括被虛擬平面切割的3D體數(shù)據(jù)的截面的2D切片。
[0024]虛擬平面產(chǎn)生器還可被構(gòu)造為:通過改變3D體數(shù)據(jù)的任意平面的平面方程的系數(shù)來產(chǎn)生虛擬平面。
[0025]虛擬平面產(chǎn)生器還可被構(gòu)造為:通過對3D體數(shù)據(jù)執(zhí)行主成分分析(PCA)產(chǎn)生虛擬平面。
[0026]虛擬平面產(chǎn)生器還可被構(gòu)造為:基于3D體數(shù)據(jù)的體素的值，從3D體數(shù)據(jù)的體素之中確定具有預(yù)定特征的特征點(diǎn)；基于特征點(diǎn)的分布產(chǎn)生虛擬平面。
[0027]虛擬平面產(chǎn)生器還可被構(gòu)造為:通過執(zhí)行PCA，計(jì)算與3D體數(shù)據(jù)發(fā)生最大變化所沿的方向上的軸相應(yīng)的第一主成分矢量；基于第一主成分矢量產(chǎn)生虛擬平面。
[0028]虛擬平面產(chǎn)生器還可被構(gòu)造為:基于3D體數(shù)據(jù)的體素的值檢測包括在3D體數(shù)據(jù)中的塊；通過執(zhí)行PCA，基于包括在塊中的點(diǎn)的分布產(chǎn)生虛擬平面。
[0029]虛擬平面產(chǎn)生器還可被構(gòu)造為:基于用戶的輸入信息產(chǎn)生虛擬平面。
[0030]第二診斷器可被構(gòu)造為:基于選擇的2D切片中的每個(gè)2D切片中的病變的分類結(jié)果來確定體數(shù)據(jù)中的病變是良性還是惡性。
[0031]第一診斷器可被構(gòu)造為:使用提取的病變的特征產(chǎn)生特征矢量，并將特征矢量應(yīng)用于診斷模型以將病變分類為良性或惡性并計(jì)算分類結(jié)果的置信水平。
[0032]選擇器可將兩個(gè)或更多個(gè)2D切片結(jié)合成一個(gè)組，比較組中的2D切片的置信水平，并按照2D切片的置信水平的降序選擇一個(gè)或更多個(gè)2D切片。
[0033]選擇器可將選擇的2D切片隨機(jī)地結(jié)合成一個(gè)組，比較2D切片的置信水平，并按照2D切片的置信水平的降序選擇一個(gè)或更多個(gè)2D切片。
[0034]根據(jù)一說明性配置，提供一種用于醫(yī)學(xué)診斷的方法，包括:接收患者身體部位的三維(3D)體數(shù)據(jù)；產(chǎn)生二維(2D)切片，其中，2D切片表現(xiàn)從截面切割方向切割的3D體數(shù)據(jù)的截面；產(chǎn)生集成診斷模型，其中，所述集成診斷模型包括與2D切片的截面切割方向相應(yīng)的診斷模型的組合；通過將2D切片中的至少一個(gè)2D切片應(yīng)用于集成診斷模型來確定2D切片中的每個(gè)2D切片中的病變是良性還是惡性。
[0035]產(chǎn)生集成診斷模型的步驟可包括:從診斷模型之中選擇基于與2D切片的截面切割方向相同的截面切割方向產(chǎn)生的至少一個(gè)診斷模型；通過集成選擇的所述至少一個(gè)診斷模型來產(chǎn)生集成診斷模型。
[0036]產(chǎn)生2D切片的步驟可包括:產(chǎn)生虛擬平面；產(chǎn)生表現(xiàn)被虛擬平面切割的3D體數(shù)據(jù)的截面的2D切片。
[0037]產(chǎn)生虛擬平面的步驟可包括:通過改變表示3D體數(shù)據(jù)的任意平面的平面方程的系數(shù)來產(chǎn)生虛擬平面。
[0038]產(chǎn)生虛擬平面的步驟可包括:通過對3D體數(shù)據(jù)執(zhí)行主成分分析(PCA)產(chǎn)生虛擬平面。
[0039]根據(jù)另一說明性配置，提供一種用于醫(yī)學(xué)診斷的設(shè)備，包括:接收器，被構(gòu)造為接收患者身體部位的三維(3D)體數(shù)據(jù)；圖像處理器，被構(gòu)造為產(chǎn)生二維(2D)切片，其中，2D切片包括沿截面切割方向切割的3D體數(shù)據(jù)的截面；診斷器，被構(gòu)造為產(chǎn)生集成診斷模型，并且通過將2D切片中的至少一個(gè)2D切片應(yīng)用于集成診斷模型來確定2D切片中的每個(gè)2D切片中的病變是良性還是惡性，其中，所述集成診斷模型包括與2D切片的截面切割方向相應(yīng)的診斷模型的組合。
[0040]診斷模型可基于與2D切片的截面切割方向相同的截面切割方向來產(chǎn)生。
[0041]圖像處理器可被構(gòu)造為包括:虛