[發明專利]用于診斷疾病的圖像分析技術

在審

• 申請號: 201380080750.8
• 申請日: 2013-09-20
• 公開（公告）號: CN105705098A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: E·加拉塔科斯·索爾索納;E·博內·卡爾內;M·帕拉西奧·列拉;A·佩雷斯·莫雷諾;M·T·科沃·科沃
• 申請（專利權）人: 透壁生物技術公司
• 主分類號: A61B8/08
• 分類號: A61B8/08;G06T7/00;G06T7/40
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 江側燕

技術領域

本發明涉及診斷技術，更特別地，涉及用于診斷疾病的非侵入性圖像分析技術。

背景技術

描述醫學方法的侵入性共有三類。這三類是：非侵入性方法、微侵入性方法和侵入 性方法。對皮膚不產生破損并且與粘膜，或者皮膚破損，或者除了天然的身體孔口之外的體 內空腔或人工孔洞不接觸的醫學方法可嚴格定義為非侵入性。

一種非侵入性診斷技術涉及通過診斷成像技術進行的診斷。這種成像技術可包括 超聲診斷、皮血管鏡檢查、核磁共振(MRI)，等等。

非侵入性方法具有對患者不產生或僅產生微小疼痛、不形成瘢痕，恢復迅速、并且 可避免術后并發癥(例如粘連)的益處。但是，對于很多疾病來說，非侵入性技術的診斷精確 性仍受到質疑。在某些病例中，可采用微侵入技術，因此醫學技術開發了微侵入方法，例如 皮下注射(采用注射器)、內窺鏡檢查、經皮手術、腹腔鏡手術、冠狀動脈導管插入、血管成形 術、立體定位術、羊膜穿刺術及許多其他技術。

盡管我們認為微侵入方法對于多數診斷是安全的和精確的，由于諸多原因(其中 最普遍的一種為不舒適)，很多患者仍然不愿意在身體上實施這些技術。

由于上述原因，仍然有待一種能夠診斷疾病并且具有與微侵入技術相同的精確性 的非侵入性成像技術產生。

發明內容

第一方面，本發明提出了一種診斷裝置。該裝置可包括：圖像獲取模塊，適于接收 包括動物或人體組織的至少一部分的圖像；勾繪模塊，適于指示所述獲取的圖像的分析區 域；特征提取器模塊，適于提取來自所述分析區域的定量信息；機器學習模塊，適于接收所 述提取的信息和應用至少一種檢測算法以評估所述組織病情。特征提取器模塊可包括用于 補償所述分析區域旋轉的至少一個旋轉補償模塊。

在某些實施方式中，圖像獲取模塊適于接收超聲圖像。這使得裝置可處理皮下器 官或實體的組織的圖像。因此，許多需要微侵入方法以獲得診斷的疾病，可由該裝置分析以 用于評估組織的病情。在某些實施方式中，本發明提出的裝置可進一步包括用于獲得超聲 圖像的超聲成像模塊。

在某些實施方式中，超聲成像模塊具有固定的頻率范圍。這使得以相同固定頻率 范圍所獲得的兩個圖像的提取特征可直接比較，因此結果具有可重復性。

在某些實施方式中，對于待評估的具體病情，圖像獲取模塊適于接收與特定的解 剖平面對應的圖像。結果，屬于同一組織的全部圖像是可直接比較的。這使得機器學習模塊 受到高效率訓練，從而提高了組織評估的準確性。為了實現該目的，圖像獲取模塊適于檢測 所接收的圖像中預定義的界標。

在某些實施方式中，勾繪模塊包括適于允許裝置的用戶標記所述分析區域的邊界 的繪圖模塊。醫生可手工標記待分析的圖像區域。可首先定義標記模式，也稱為勾繪模式。 該標記模式既可以是徒手模式，其中醫生通過用手繪制線或通過選擇線之間的點來勾繪 ROI(例如胎兒肺)；或可以是多邊形模式，其中，醫生可選擇多邊形類型，例如矩形，并設定 多邊形的尺寸；或者勾繪模式也可以是自動模式。在自動模式中，醫生可選擇ROI內的一個 點，軟件根據預先編程的勾繪圖案自動勾繪ROI。所選擇的點可以是出現在圖像中的多個界 標之一。

在某些實施方式中，可配置特征提取器模塊以提取與分析區域的一階和二階統計 特性對應的定量信息。由于信息來源于像素間的交互作用而不是來源于其值，該統計方法 具有無需先驗修正或標準化的優點。

在某些實施方式中，所述統計特性可選自包括分析區域的平均值、方差、標準差、 斜切和峰態的列表或者所述特性可根據整體或其部分分析區域的梯度獲得。某些特性可通 過級聯(cascading)方式獲得。即，直接從該圖像或ROI獲得一階特性之后，可通過采用不同 的旋轉參數，例如，通過遞歸旋轉該圖像獲得不同的特性。

在某些實施方式中，可進一步配置所述特征提取器模塊以提取與至少一部分分析 區域的特性方向和局部階段對應的定量信息。

獲得的特性應是光或陰影變化下的不變量。采用本文提出的技術，該分析應是幾 何和光度學變換下的不變量。應指出的是，本文描述的多種方法，也可用于檢測動物、人以 及例如小汽車、公交車、狗、寵物等對象。也采用其他方法檢測面部表情、音頻應用等等。