[發(fā)明專利]用于病變的早期檢測(cè)和定位的方法和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210856783.8
• 申請(qǐng)日: 2022-07-20
• 公開（公告）號(hào): CN115705644A
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·穆勒;C·杰林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣精準(zhǔn)醫(yī)療有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/33;G06V10/25;G06V10/764;G06N20/00
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王青芝;師瑋

本發(fā)明提供了用于識(shí)別患者的未來發(fā)生的病變的多種方法和系統(tǒng)。在一個(gè)示例中，一種方法包括訓(xùn)練模型以基于在出現(xiàn)任何病變之前收集的圖像(305,307,705,707)和在檢測(cè)確認(rèn)的病變期間收集的圖像(321,717)來預(yù)測(cè)未來病變的位置。所預(yù)測(cè)的位置可以顯示在概率圖(335,729)中，以實(shí)現(xiàn)病變的早期檢測(cè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本文所公開的主題的實(shí)施方案涉及放射成像，并且更具體地涉及在由放射科醫(yī)師進(jìn)行視覺識(shí)別之前檢測(cè)和定位圖像中的病變。

背景技術(shù)

在腫瘤學(xué)領(lǐng)域中，放射成像(例如，X射線、超聲、MRI等)用于識(shí)別病變或異常組織的區(qū)域，其中可包括腫瘤。病變可以是良性的(例如，非癌性的)或惡性的(例如，癌性的)。通常，在病變?cè)诨颊唧w內(nèi)開始生長(zhǎng)數(shù)年之后，放射圖像上的病變發(fā)現(xiàn)變得可見。在放射成像和癌癥篩查的情況下，這可導(dǎo)致間隔病變或癌癥，在這種情況下在成像后的一段時(shí)間(諸如十二個(gè)月)內(nèi)檢測(cè)到/呈現(xiàn)癌癥，在這種情況下發(fā)現(xiàn)被認(rèn)為是正常的。在一些示例中，更頻繁的患者檢查和/或?qū)颊叩谋O(jiān)測(cè)可使得能夠更早地檢測(cè)到病變。通常，后期病變?cè)诨颊唧w內(nèi)開始生長(zhǎng)后被發(fā)現(xiàn)，可以使用更強(qiáng)烈的治療來根除病變，這對(duì)患者可能有害。另外，癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的概率隨著病變的大小而增加，并且可以使用更強(qiáng)烈的治療來治療癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的病變。

因此，需要一種方法來在醫(yī)師或放射科醫(yī)師在放射圖像中進(jìn)行視覺檢測(cè)(這是常規(guī)實(shí)踐)之前幫助檢測(cè)病變或可能的病變。對(duì)患者圖像和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以確定圖像中的可疑區(qū)，這些可疑區(qū)呈現(xiàn)出已經(jīng)通過學(xué)習(xí)過程識(shí)別為與病變相關(guān)聯(lián)的臨床發(fā)現(xiàn)顯現(xiàn)的前兆的特征(signature)，這可以使得在病變?cè)诜派鋱D像上可見之前能夠識(shí)別患者的可能的病變。另外，病變出現(xiàn)之前可以被定位，這可以允許臨床醫(yī)生制定患者的個(gè)性化監(jiān)視和護(hù)理。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)實(shí)施方案中，一種方法包括在由放射科醫(yī)師進(jìn)行視覺識(shí)別之前檢測(cè)并且定位放射圖像中的可能的病變。例如，可以訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)分類器或深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以基于輸入來構(gòu)建模型，輸入為諸如在患者身上未識(shí)別出病變時(shí)采集的圖像和數(shù)據(jù)集，以及在稍后的時(shí)間采集的具有由放射科醫(yī)師檢測(cè)到的對(duì)應(yīng)于相同患者中的已證實(shí)病變的臨床發(fā)現(xiàn)的圖像和數(shù)據(jù)集。模型可以應(yīng)用于新的患者圖像和數(shù)據(jù)集以預(yù)測(cè)和定位病變，從而輸出指示在當(dāng)前圖像上不可見的病變未來在圖像中出現(xiàn)的概率的圖。這樣，相比于由放射科醫(yī)師進(jìn)行視覺識(shí)別的常規(guī)方法，可以更早地檢測(cè)和定位病變，這可以允許患者在病變生長(zhǎng)的早期進(jìn)行監(jiān)測(cè)或治療。

應(yīng)當(dāng)理解，提供上面的簡(jiǎn)要描述來以簡(jiǎn)化的形式介紹在具體實(shí)施方式中進(jìn)一步描述的精選概念。這并不意味著識(shí)別所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征，該主題的范圍由具體實(shí)施方式后的權(quán)利要求書唯一地限定。此外，所要求保護(hù)的主題不限于解決上文或本公開的任何部分中提到的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。

附圖說明

通過參考附圖閱讀以下對(duì)非限制性實(shí)施方案的描述將更好地理解本公開，其中以下：

圖1是根據(jù)本公開的實(shí)施方案的X射線成像系統(tǒng)的框圖。

圖2示出了用于檢測(cè)和定位病變的示例性方法的流程圖。

圖3A至圖3B示出了結(jié)合圖2的方法的用于訓(xùn)練和實(shí)施機(jī)器學(xué)習(xí)分類器的示例性流程圖。

圖4示出了結(jié)合圖3A至圖3B的方法的配準(zhǔn)圖像和未配準(zhǔn)圖像的示例性比較。

圖5示出了結(jié)合圖3A至圖3B的方法的配準(zhǔn)圖像的示例性圖像棧。

圖6示出了結(jié)合圖3A至圖3B的方法的配準(zhǔn)圖像的示例性網(wǎng)格變形。

圖7A至圖7B示出了結(jié)合圖2的方法的用于訓(xùn)練和實(shí)施深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的示例性流程圖。

具體實(shí)施方式