[發(fā)明專利]用于在圖像中選擇感興趣區(qū)域的方法和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010566588.2
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN112115938A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設計）人: 彭宇
• 申請（專利權）人: 斯特拉克斯私人有限公司
• 主分類號: G06K9/32
• 分類號: G06K9/32;G06T7/12;G06T7/60;G06T7/00;G16H30/40
• 代理公司: 北京戈程知識產(chǎn)權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;甄雁翔

本發(fā)明提供一種用于在圖像中選擇感興趣區(qū)域的方法和系統(tǒng)。用于在圖像中選擇一個或多個感興趣區(qū)域(ROI)的計算機實現(xiàn)方法包括：識別從圖像中分割出的一個或多個感興趣對象；識別對象的預定義的標志；通過參照標志對對象進行形態(tài)學測量，確定與對象有關的參考形態(tài)學測量；根據(jù)參考形態(tài)學測量從對象中選擇一個或多個ROI，包括識別ROI相對于參考形態(tài)學測量的位置；以及輸出選擇的一個或多個ROI。

與相關申請的交叉引用

本申請基于2019年6月21日提交的第16/448,285號美國專利申請，并要求其優(yōu)先權，該申請?zhí)峤坏膬?nèi)容通過引用全部并入本文。

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于在圖像中選擇二維或三維感興趣區(qū)域的方法和系統(tǒng)，特別地但決不是僅限于將人工智能應用于醫(yī)學圖像分析的應用，例如用于形態(tài)學測量。感興趣區(qū)域可以是這樣的醫(yī)學圖像中的2D區(qū)域或3D體積。可能的醫(yī)學成像應用包括：計算機斷層掃描(CT)、磁共振(MR)、超聲和病理掃描儀成像。

背景技術

感興趣區(qū)域(A region of interest，ROI)涉及被考慮對象或對象的一部分的邊界的定義，通常當該對象(或部分對象)出現(xiàn)在圖像中時，并且感興趣區(qū)域是醫(yī)學成像應用中常用的概念。選擇或識別醫(yī)學圖像中的ROI進行分析或評估。例如，可以在鉬靶掃描上定義腫瘤的邊界為ROI，例如測量腫瘤的大小；可以在冠狀動脈CT鈣掃描上識別心內(nèi)膜邊界為ROI，可能在心動周期的不同階段(例如，收縮末期和舒張末期)用于評估心臟功能；可以在髖部DXA掃描中識別股骨頸為ROI用于計算骨密度；可以在腕部CT掃描中選擇橈骨遠端ROI用于評估骨的微觀結構。

在醫(yī)學圖像分析中，ROI的選擇是重要的，因此識別臨床相關區(qū)域進行臨床分析。例如，可以選擇橈骨遠端區(qū)域用于骨微觀結構評估；不適當?shù)膮^(qū)域選擇可能導致骨微觀結構評估無效。如果選擇的ROI太近，則該區(qū)域包含的骨小梁組織太少；如果選擇的ROI太遠，則該區(qū)域包含的皮質(zhì)太薄。

此外，在一些診斷分析中，需要將選擇的ROI的定量分析與根據(jù)大數(shù)據(jù)樣本計算的參考值進行比較。不準確的ROI選擇使得這樣的比較無效。在醫(yī)學成像中，監(jiān)測疾病或治療需要精確地選擇感興趣區(qū)域。如果ROI的選擇不精確且不可再現(xiàn)，則將分析和比較同一患者在不同就診期間的不同ROI，并且治療方案的療效可能變差。

可以手動或半手動選擇ROI。手動方法需要操作者根據(jù)預先定義的規(guī)則繪制ROI的輪廓。例如，美國專利號7609817描述了在骨密度測量中從髖部圖像中選擇股骨頸的方法。該專利公開了一種股骨頸盒，其寬度和長度為1.5cm×5.0cm，以寬度(1.5cm)與x軸(或股骨中線)平行的新坐標系為中心。使用者可以沿著和垂直于股骨中線移動股骨頸盒，并被指示將股骨頸盒的角靠著大轉子的骨邊緣放置。此外，如果股骨頸很短，則指示使用者減小股骨頸盒的寬度。

一些已知的系統(tǒng)包括半手動ROI選擇。這種半手動方法通常需要操作者給出一些初始輸入，根據(jù)這些輸入識別和選擇ROI。例如，XtremeCT(TM)(瑞士布呂蒂塞倫的ScancoMedical AG提供的高分辨率外周骨定量計算機斷層掃描系統(tǒng))要求操作者選擇要掃描的ROI。操作者首先獲得近端肢體的2D前后投影。在2D投影圖像上，操作者在視覺上識別解剖標志，并手動將其與水平參考相交。根據(jù)參考線，要掃描的解剖體積被偏移標準距離。