基于超聲的病理自動化檢測、量化和追蹤的方法和系統技術方案

本發明專利技術名稱為基于超聲的病理自動化檢測、量化和追蹤的方法和系統。呈現一種用于檢測病情的自動化方法。該方法包括識別一個或多個圖像數據集中的骨表面，其中該一個或多個數據集對應于感興趣對象中的感興趣區。此外，該方法包括基于對應的識別的骨表面分割對應于該一個或多個圖像數據集的關節囊區。另外，該方法包括分析分割的關節囊區來識別病情。還呈現系統和非暫時性計算機可讀介質，其配置成執行用于檢測病情的自動化方法。

【技術實現步驟摘要】
基于超聲的病理自動化檢測、量化和追蹤的方法和系統相關申請的交叉引用該非臨時申請根據美國專利法§ 119(e)要求了 2011年9月6日提交的美國臨時專利申請序列號61/531，165的優選權,其通過引用而全部結合于此。
本公開的實施例涉及超聲成像，并且更具體地涉及隨著時間推移的、肌肉骨骼病理的基于自動化超聲的檢測、量化、和追蹤的系統和方法。
技術介紹
關節炎是常見的致殘原因，尤其是在老年人群中，并且在美國它是最慢性的疾病之一。一般地，當前的肌肉骨骼實踐很大程度上依靠訓練有素的放射科醫生執行并且分析感興趣解剖的圖像。遺憾地，該實踐在向患者提供醫護理方面導致額外的時間和成本。當前，在診斷關節炎方面使用類似計算機斷層攝影(CT)、磁共振(MR)成像、X射線等的成像技術。然而，類似X射線的模態需要使用解剖的2D投影并且未能畫出解剖底層3D 結構的精確圖畫。而且，類似CT和MR的其他成像方法相對昂貴并且對于某些群體的患者 (例如，帶有起搏器的患者不能經歷MR掃描)是禁忌。超聲成像提供相對廉價的成像方法。超聲成像中的新發展已經導致本領域當前狀態的超聲裝置，其擁有滿意的高圖像分辨率和易用性。這些發展已經導致臨床研究以及每日護理實踐點使用超聲增加。因此，使用超聲的風濕病醫生的數量多年來一直在穩步增加。 此外，改進的超聲技術已經導致更高頻率的超聲探頭，其非常適合于對相對淺的解剖結構成像(就肌肉骨骼成像的一般情況而言)。盡管超聲有多種優勢，制約超聲在護理點的使用的重要因素已成為這樣的事實 執行超聲掃描需要有經驗和受訓的臨床醫生。另外，使用2D超聲甚至在相對熟練的超聲醫師中導致主觀診斷。此外，可在類似骨侵蝕的肌肉骨骼病理的檢測中采用三維(3D)(體積) 超聲。3D成像還允許量化特定肌肉骨骼病理的進展，這在確定疾病階段和對應的治療方面將是非常有價值的。因此期望的是，設計和開發提供病理更快速且更準確診斷和對類似肌肉骨骼病理的病理提供治療響應的評估的專門的方法和系統。特別地，期望開發這樣的方法和系統，其允許帶有更大易用性、更短的學習周期、更快的檢查時間的病理的檢測、量化和/或追蹤、 以及減少操作者依賴性。
技術實現思路
根據本技術的方面，呈現用于檢測病情的自動化方法。該方法包括識別一個或多個圖像數據集中的骨表面，其中該一個或多個數據集對應于感興趣對象中的感興趣區。此外，該方法包括基于對應的識別的骨表面分割對應于該一個或多個圖像數據集的關節囊區。另外，該方法包括分析分割的關節囊區來識別病情。還呈現包括一個或多個有形介質的非暫時性的計算機可讀介質，其中該一個或多個有形介質包括適于執行用于檢測病情的自動化方法的代碼。根據本技術的方面，呈現用于檢測病情的自動化系統。該系統包括檢測平臺，其中該檢測平臺包括骨表面識別模塊，其配置成識別一個或多個圖像數據集中的骨表面，其中該一個或多個圖像數據集對應于感興趣對象中的感興趣區；關節囊分割模塊，其配置成基于對應的識別的骨表面確定該一個或多個圖像數據集中的關節囊區；以及分析模塊，其配置成識別分割的關節囊區中的病情。根據本技術的又一個方面，呈現成像系統。該系統包括采集子系統，其配置成獲得對應于感興趣對象中的感興趣區的多個圖像數據集。此外，該系統包括處理子系統，其與采集子系統操作關聯并且包括檢測平臺，其中該檢測平臺包括骨表面識別模塊，其配置成識別一個或多個圖像數據集中的骨表面，其中該一個或多個圖像數據集對應于感興趣對象中的感興趣區；關節囊分割模塊，其配置成基于對應的識別的骨表面確定該一個或多個圖像數據集中的關節囊區；以及分析模塊，其配置成識別分割的關節囊區中的病情。附圖說明當下列詳細描述參照附圖(其中類似的符號代表整個圖中類似的組件)閱讀時， 本專利技術的這些和其他特征、方面和優勢將變得更好理解，在附圖中圖I是根據本技術的方面、用于超聲圖像中的病理的自動化檢測、量化和追蹤的系統的示意圖示；圖2是供在圖I的系統中使用的超聲成像系統的示意圖示；圖3是根據本技術的方面、圖I的系統的一個實施例的示意圖示；圖4是根據本技術的方面、描繪用于超聲圖像中的病理的自動化檢測、量化和追蹤的示范性方法的流程圖；圖5是正常的骨關節的示意圖示；圖6是根據本技術的方面、在圖4的方法中識別骨表面的步驟的示意圖示；圖7是掌指(meta-carpophalangeal)關節的不意圖不；圖8是根據本技術的方面、在圖4的方法中使用骨表面分割關節囊區的步驟的示意圖示；以及圖9是根據本技術的方面、在圖4的方法中確定骨侵蝕的體積的步驟的示意圖示。具體實施方式如將在下文中詳細描述的，呈現用于病理的基于自動化超聲的檢測、量化和追蹤的多種方法和系統。采用在下文中描述的方法和系統便于早期診斷、量化(記分)并且提高病理的縱向追蹤，同時在評估病理方面減少了操作者依賴性。此外，呈現用于客觀評估病理的方法，由此提高病理診斷的效率。圖I是根據本技術的方面、供在診斷成像中使用的示范性系統100的框圖。該系統 100配置成使用對應于感興趣對象中的感興趣解剖區的超聲圖像而便于對例如肌肉骨骼病理等病理的自動化檢測、量化和追蹤。為此，該系統100可配置成從患者102采集圖像數據。 在一個實施例中，該系統100可經由圖像采集裝置104從患者102采集圖像數據。而且，在一個實施例中，該圖像采集裝置104可包括探頭，其中該探頭可包括侵入式探頭、或非侵入式探頭或外部探頭，例如外部超聲探頭，其配置成幫助采集圖像數據。而且，在某些其他實施例中，可經由可設置在患者102上的一個或多個傳感器(未示出)采集圖像數據。作為示例，這些傳感器可包括例如心電圖(ECG)傳感器等生理傳感器(未示出)和/或例如電磁場傳感器等位置傳感器或慣性傳感器。這些傳感器可例如經由引線(未示出)操作地耦合于數據采集裝置，例如成像系統。系統100還可包括與圖像采集裝置104操作關聯的醫學成像系統106。應該注意盡管在下文中圖示的示范性實施例在醫學成像系統的背景下描述，還預想其他成像系統和應用，例如工業成像系統和例如管道檢查系統、液體反應器檢查系統等無損評價和檢查系統。另外，在下文中圖示和描述的示范性實施例可在采用超聲成像結合其他成像模態的多模態成像系統、位置追蹤系統或其他傳感器系統中找到應用。此外，應該注意盡管在下文中圖示的示范性實施例在例如超聲成像系統等醫學成像系統的背景下描述，根據本技術的方面也預想使用其他成像系統，例如但不限于，磁共振(MR)成像系統、X射線成像系統、計算機斷層攝影(CT)成像系統、和其他成像系統。如在下文中指出的，在目前預想的配置中，醫學成像系統106可包括超聲成像系統。在一個實施例中，該醫學成像系統106可包括采集子系統108和處理子系統110。此外，在一個實施例中，醫學成像系統106的采集子系統108配置成經由圖像采集裝置104采集代表患者102中的一個或多個感興趣的解剖區的圖像數據。此外，在一個實施例中，采集子系統108可配置成采集感興趣的解剖區的一個或多個二維(2D)圖像。可采用這些2D圖像來形成三維圖像體積。備選地，采集子系統108可能夠采集代表患者102中的感興趣的解剖區的3D圖像體積。此外，感興趣的解剖區可包括患者102中的骨關節。因此，采集子系統108配置成采集代表例如患者1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于檢測病情的自動化方法，所述方法包括：識別一個或多個圖像數據集中的骨表面，其中所述一個或多個數據集對應于感興趣對象中的感興趣區；基于對應的識別的骨表面分割對應于所述一個或多個圖像數據集的關節囊區；以及分析所分割的關節囊區來識別所述病情。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：KA帕特瓦德漢，DM米爾斯，
申請(專利權)人：通用電氣公司，
類型：發明
國別省市：