[發明專利]用于監視生物過程的方法和系統

在審

• 申請號: 202010170187.5
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111696113A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 馬里奧·若昂·法爾塔里亞·德·奧利韋拉;托比亞斯·科伯;貝內迪克特·馬雷夏爾;克里斯蒂納·格蘭齊耶拉;梅里特塞勒·巴赫·夸德拉
• 申請（專利權）人: 西門子醫療有限公司;佛多斯大學醫學研究中心
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/30;G16H30/00;G16H50/20
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 康建峰;楊華

本發明提供了用于監視生物過程的方法和系統。所述方法包括：從包括要分析的組織的對象的圖像的異常組織分割中獲得(102)異常組織掩模，所述圖像在稱為參考時間點的時間t0處被獲取；將所述對象的其他圖像配準(103)至所述異常組織掩模上，所述其他圖像在其他時間點處被獲取；相對于在所述參考時間點處獲取的所述圖像的對比度來標準化(104)所述其他圖像的圖像對比度；針對每個可用的對比度減去(105)標準化圖像以獲得差異圖像；通過對先前獲得的差異圖像求和來創建(106)聯合差異圖像；通過在應用預定閾值之后交疊所獲得的所述異常組織掩模和所述聯合差異圖像來創建(107)生物過程進展圖。

技術領域

本公開內容總體上涉及用于對如組織的生物對象進行成像的成像技術，并且更具體地涉及用于隨著時間的推移監視生物過程的磁共振成像(MRI)的使用。

背景技術

MRI、計算機斷層攝影(CT)、超聲和其他成像技術廣泛用于各種疾病的診斷和監視。它們提供了允許評估與某些病狀有關的生物過程的各種各樣的互補圖像對比度。通常需要進行隨訪成像，以識別并量化疾病活動并且監視治療反應。可以視覺地比較在不同時間點處并排獲取的掃描來識別病狀演變。然而，這種手動評定是繁瑣、耗時且容易出錯的，這反映在相對低的評分者之間的一致性上(參見例如Altay et al.,Reliability ofclassifying multiple sclerosis disease activity using magnetic resonanceimaging in a multiple sclerosis clinic,JAMA neurology.70(3):338-44(2013))。為了解決這些限制，已經提出了幾種半自動或全自動方法來用于時間序列分析。

存在兩種主要的自動技術用于時間序列分析：第一技術提出在兩個時間點處獨立檢測組織變化，其中，然后通過在兩個時間點中對感興趣的組織進行分割的兩個獲得的掩模之間的比較，計算縱向評定，以及第二技術提出組織變化檢測，其中，分析了連續掃描中的差異。

根據第一技術，通過在每個時間點中分別對組織變化進行分割來確定異常組織掩模。基于所獲得的每個單個時間點的異常組織掩模，隨后計算隨著時間的推移的變化以評估疾病的進展。由于在掩模中之一中的假陰性或者由于異常組織區域的分割不足或分割過度即不完整分割或部分分割未被檢測到，可能會發生疾病進展的錯誤分類。這些可能的不一致可以破壞異常組織體積變化測量，從而產生對疾病進展的不正確評估。

根據第二技術，同時管理整個圖像時間序列即來自所有時間點的所有圖像的分析。基于使用例如連續掃描的減影圖像的強度水平或者基于在連續掃描之間應用圖像配準技術之后的通過變形場的變形水平來評估疾病進展。這個的主要問題是由于圖像偽影和在配準之后的未對準，而引起從減影圖像中捕獲到的假陽性的數目。這些未對準更可能發生在不同組織之間的界面處。與變形場有關的其他問題是由于對時間點之間非常細微的變化的檢測不佳而導致的對疾病進展的敏感性較低。

發明內容

本發明的目的是提出一種克服前面提及的問題的方法和系統，并且其通過顯著地建立新的異常組織的自動且可靠的檢測來顯著地改善生物過程進展的量化，并且從而改善監視生物過程。

根據本發明，所述目的通過根據本發明的實施方式的對象的用于監視生物過程的方法和系統來實現。本發明的實施方式還提供了本發明的另外的優點。