用于執(zhí)行圖像類型識別的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】用于確定對象的圖像的圖像信息的方法包括獲得感興趣對象的至少一個圖像、自動確定圖像類型和造影劑的存在或缺乏、自動生成指示圖像類型和造影劑的存在或缺乏的標(biāo)記以及修改該至少一個圖像來包括標(biāo)記。在本文還描述系統(tǒng)和非暫時性計算機可讀介質(zhì)。
【專利說明】用于執(zhí)行圖像類型識別的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文描述的主題一般來說涉及成像系統(tǒng)，并且更具體地，涉及用于執(zhí)行圖像類型識別的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]成像系統(tǒng)廣泛地用于生成各種解剖特征或感興趣對象的圖像。例如，在腫瘤檢查中，患者可使用例如計算機斷層攝影(CT)系統(tǒng)、正電子發(fā)射斷層攝影(PET)系統(tǒng)、超聲系統(tǒng)、X射線系統(tǒng)、磁共振(MR)系統(tǒng)、單光子發(fā)射計算機斷層攝影(SPECT)系統(tǒng)和/或其他成像系統(tǒng)而經(jīng)歷一系列檢查。執(zhí)行這一系列檢查來連續(xù)監(jiān)測患者對治療的反應(yīng)。在檢查期間采集的圖像可被顯示或保存以使醫(yī)師能夠執(zhí)行對患者的診斷。從而，典型地用選擇以提供醫(yī)師執(zhí)行醫(yī)療診斷所需要的最相關(guān)圖像的成像系統(tǒng)來掃描患者。
[0003]另外，在一些臨床程序中，可對患者注射造影劑使得當(dāng)掃描患者時，所得的圖像提供與診斷相關(guān)的另外的信息。因此，在操作中，可使用多種成像模態(tài)來掃描患者。此外，可在使用或不使用造影劑的情況下掃描患者。因為，可使用多種成像模態(tài)并且利用或不利用造影劑掃描典型患者，執(zhí)行掃描程序的用戶手動標(biāo)記采集圖像以除其他外指示用于采集圖像的成像系統(tǒng)的模態(tài)以及采集的圖像是包括造影劑信息還是不包括造影劑信息。
[0004]然而，手動標(biāo)記圖像需要大量的手動輸入。例如,輸入圖像標(biāo)記由用戶手動執(zhí)行來指示用于生成圖像的成像模態(tài)以及造影劑的使用。因此，在圖像上手動輸入標(biāo)記是相對耗時的。此外，因為手動鍵入標(biāo)記，標(biāo)記可包括錯誤。例如，特定圖像上的標(biāo)記可不正確地指定用于采集圖像的模態(tài)。另外，標(biāo)記可不正確地指定在未利用造影劑時利用造影劑。因此，不正確標(biāo)記的圖像可使醫(yī)師執(zhí)行患者診斷的時間延長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在一個實施例中，提供用于確定對象的圖像的圖像信息的方法。該方法包括獲得感興趣對象的至少一個圖像、自動確定圖像類型和造影劑的存在或缺乏、自動生成指示圖像類型和造影劑的存在或缺乏的標(biāo)記以及修改該至少一個圖像來包括標(biāo)記。
[0006]在另一個實施例中，提供一種成像系統(tǒng)。該成像系統(tǒng)包括成像掃描儀和耦合于該成像掃描儀的處理器。該處理器配置成獲得感興趣對象的至少一個圖像、自動確定圖像類型和造影劑的存在或缺乏、自動生成指示圖像類型和造影劑的存在或缺乏的標(biāo)記以及修改該至少一個圖像來包括標(biāo)記。
[0007]在另外的實施例中，提供一種非暫時性計算機可讀介質(zhì)。對該非暫時性計算機可讀介質(zhì)編程來指示計算機獲得感興趣對象的至少一個圖像、自動確定圖像類型和造影劑的存在或缺乏、自動生成指示圖像類型和造影劑的存在或缺乏的標(biāo)記以及修改該至少一個圖像來包括標(biāo)記。
[0008]提供一種用于確定對象的圖像的圖像信息的方法，所述方法包括:
獲得感興趣對象的至少一個圖像；自動確定圖像類型和造影劑的存在或缺乏；
自動生成指示所述圖像類型和所述造影劑的存在或缺乏的標(biāo)記；以及 修改所述至少一個圖像來包括所述標(biāo)記。
[0009]優(yōu)選的，所述圖像類型包括計算機斷層攝影(CT)圖像類型、正電子發(fā)射斷層攝影(PET)圖像類型、超聲圖像類型、X射線圖像類型、磁共振(MR)成像類型或單光子發(fā)射計算機斷層攝影(SPECT)圖像類型中的至少一個。
[0010]優(yōu)選的，自動確定圖像類型包括:
自動將所述圖像劃分為圖像子區(qū)；
自動生成所述子區(qū)的統(tǒng)計信息；以及
基于所述統(tǒng)計信息使用人工智能算法來自動確定所述圖像類型。
[0011]優(yōu)選的，所述方法進一步包括:
基于所述圖像類型以及所述造影劑的存在或缺乏自動選擇圖像處理程序；以及 在所述至少一個圖像上自動實施選擇的圖像處理程序。
[0012]優(yōu)選的，所述方 法進一步包括:
基于所述圖像類型以及所述造影劑的存在或缺乏自動選擇分段程序；以及 在所述至少一個圖像上自動實施選擇的分段程序。
[0013]優(yōu)選的，所述方法進一步包括:
自動將所述標(biāo)記與先前在所述圖像上形成的第二標(biāo)記比較；以及 基于所述比較自動替換所述第二標(biāo)記。
[0014]優(yōu)選的，所述方法進一步包括:
自動將所述標(biāo)記與先前在所述圖像上形成的第二標(biāo)記比較；以及 如果所述標(biāo)記與所述第二標(biāo)記不同則自動生成警報。
[0015]提供一種成像系統(tǒng)，其包括:
成像掃描儀；和
處理器，其耦合于所述成像掃描儀，所述處理器配置成:
獲得感興趣對象的至少一個圖像；
自動確定圖像類型和造影劑的存在或缺乏；
自動生成指示所述圖像類型和所述造影劑的存在或缺乏的標(biāo)記；以及 修改所述至少一個圖像來包括所述標(biāo)記。
[0016]優(yōu)選的，所述圖像類型包括計算機斷層攝影(CT)圖像類型、正電子發(fā)射斷層攝影(PET)圖像類型、超聲圖像類型、X射線圖像類型、磁共振(MR)成像類型或單光子發(fā)射計算機斷層攝影(SPECT)圖像類型中的至少一個。
[0017]優(yōu)選的，所述處理器進一步配置成:
自動將所述圖像劃分為圖像子區(qū)；
自動生成所述子區(qū)的統(tǒng)計信息；以及
基于所述統(tǒng)計信息使用人工智能算法來自動確定所述圖像類型。
[0018]優(yōu)選的，所述處理器進一步配置成:
基于所述圖像類型以及所述造影劑的存在或缺乏自動選擇圖像處理程序；以及 在所述至少一個圖像上自動實施選擇的圖像處理程序。[0019]優(yōu)選的，所述處理器進一步配置成:
基于所述圖像類型以及所述造影劑的存在或缺乏自動選擇分段程序；以及 在所述至少一個圖像上自動實施選擇的分段程序。
[0020]優(yōu)選的，所述處理器進一步配置成:
自動將所述標(biāo)記與先前在所述圖像上形成的第二標(biāo)記比較；以及 基于所述比較自動替換所述第二標(biāo)記。
[0021]優(yōu)選的，所述處理器進一步配置成:
自動將所述標(biāo)記與先前在所述圖像上形成的第二標(biāo)記比較；以及 如果所述標(biāo)記與所述第二標(biāo)記不同則自動生成警報。
[0022]提供一種非暫時性計算機可讀介質(zhì)，對所述非暫時性計算機可讀介質(zhì)編程來指示計算機:
獲得感興趣對象的至少一個圖像；
自動確定圖像類型和造影劑的存在或缺乏；
自動生成指示所述圖像類型和所述造影劑的存在或缺乏的標(biāo)記；以及 修改所述至少一個圖像來包括所述標(biāo)記。
[0023]優(yōu)選的，所述圖像類型包括計算機斷層攝影(CT)圖像類型、正電子發(fā)射斷層攝影(PET)圖像類型、超聲圖像類型、X射線圖像類型、磁共振(MR)成像類型或單光子發(fā)射計算機斷層攝影(SPECT)圖像類型中的至少一個。
[0024]優(yōu)選的，進一步對其編程來指示所述計算機:
自動將所述圖像劃分為圖像子區(qū)；
自動生成所述子區(qū)的統(tǒng)計信息；以及
基于所述統(tǒng)計信息使用人工智能算法來確定所述圖像類型。
[0025]優(yōu)選的，進一步對其編程來指示所述計算機:
基于所述圖像類型以及所述造影劑的存在或缺乏自動選擇圖像處理程序；以及 在所述至少一個圖像上自動實施選擇的圖像處理程序。
[0026]優(yōu)選的，進一步對其編程來指示所述計算機:
基于所述圖像類型以及所述造影劑的存在或缺乏自動選擇分段程序；以及 在所述至少一個圖像上自動實施選擇的分段程序。
[0027]優(yōu)選的，進一步對其編程來指示所述計算機:
自動將所述標(biāo)記與先前在所述圖像上形成的第二標(biāo)記比較；以及 基于所述比較自動替換所述第二標(biāo)記。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是根據(jù)各種實施例形成的計算機斷層攝影(CT)成像系統(tǒng)的簡化框圖。
[0029]圖2是根據(jù)各種實施例用于自動確定圖像類型的方法的流程圖。
[0030]圖3是根據(jù)各種實施例用于執(zhí)行圖2中示出的方法的一部分的方法的流程圖。
[0031]圖4是根據(jù)各種實施例用于執(zhí)行圖2中示出的方法的一部分的方法的流程圖。
[0032]圖5是根據(jù)各種實施例用于執(zhí)行圖2中示出的方法的一部分的方法的流程圖。
[0033]圖6是根據(jù)各種實施例構(gòu)造的計算機斷層攝影(CT)成像系統(tǒng)的插圖。[0034]圖7是圖6的CT成像系統(tǒng)的示意框圖。
【具體實施方式】
[0035]前面的簡要描述以及各種實施例的下列詳細描述當(dāng)與附圖結(jié)合閱讀時將更好理解。就圖圖示各種實施例的功能框的圖來說，功能框不一定指示硬件電路之間的劃分。從而，例如，功能框(例如，處理器或存儲器)中的一個或多個可采用單件硬件(例如，通用信號處理器或一塊隨機存取存儲器、硬盤或諸如此類)或多件硬件實現(xiàn)。相似地，程序可以是獨立程序，可作為子例程包含在操作系統(tǒng)中，可以是安裝的軟件包中的功能等。應(yīng)該理解各種實施例不限于圖中示出的布置和工具。
[0036]如本文使用的，采用單數(shù)列舉并且具有單詞“一(a)”或“一(an)”在前的元件或步驟應(yīng)該理解為不排除復(fù)數(shù)個所述元件或步驟，除非這樣的排除明確地規(guī)定。此外，對“一個實施例”的引用不意在解釋為排除也包含列舉的特征的另外的實施例的存在。此外，除非對相反情況明確規(guī)定，“包括”或“具有”具有特定性質(zhì)的一個元件或多個元件的實施例可包括不具有該性質(zhì)的另外的這樣元件。
[0037]盡管關(guān)于計算機斷層攝影(CT)成像系統(tǒng)描述各種實施例，應(yīng)該注意可修改各種實施例(其包括用于自動生成本文描述的圖像查看窗的方法和系統(tǒng))以與其他成像系統(tǒng)一起使用。例如，除其他外，方法和系統(tǒng)可與正電子發(fā)射斷層攝影(PET)系統(tǒng)、單光子發(fā)射計算機斷層攝影(SPECT)系統(tǒng)、磁共振成像(MR)系統(tǒng)、超聲成像系統(tǒng)和/或X射線系統(tǒng)一起使用。
[0038]在各種實施例中，提供一種方法和/或系統(tǒng)，其自動識別圖像類型(例如用于采集圖像的模態(tài))，和圖像是否基于圖像數(shù)據(jù)本身經(jīng)由造影劑而增強。使用本文描述的方法和系統(tǒng)，可在背景(例如在晚上或當(dāng)計算資源可用時)中計算解剖區(qū)的自動分段。因此，當(dāng)臨床醫(yī)生加載醫(yī)療圖像時，計算的分段可立即能由臨床醫(yī)生在視覺上觀察到。所得圖像然后可用于放射治療、手術(shù)規(guī)劃和許多其他一般臨床工作流程應(yīng)用以在大量的二維(2D)、三維(3D)和/或四維(4D)圖像上勾繪解剖結(jié)構(gòu)的輪廓或主要部分。
[0039]本文描述的方法可由本文描述的系統(tǒng)自動執(zhí)行來使圖像的處理時間明顯減小。更具體地，在各種實施例中，分析圖像數(shù)據(jù)本身來生成隨后用于生成例如數(shù)字成像和醫(yī)學(xué)通信(DICOM)標(biāo)志(其自動在圖像上生成或與圖像關(guān)聯(lián))的標(biāo)記的信息。各種實施例的技術(shù)效果是自動生成DICOM標(biāo)志或標(biāo)記來使臨床醫(yī)生能夠識別用于生成圖像的成像模態(tài)以及指示圖像是否包括代表造影劑的信息的信息。
[0040]圖1是根據(jù)各種實施例形成的成像系統(tǒng)10的簡化框圖。盡管關(guān)于CT成像系統(tǒng)10描述圖示的實施例，應(yīng)該認識到本文描述的方法可與任何成像系統(tǒng)一起使用。
[0041]因此，在圖示的實施例中，成像系統(tǒng)10包括X射線源12，其配置成發(fā)射通過包含受檢者16 (例如，正成像的患者)的體積的輻射(例如，X射線14)。在圖1中示出的實施例中，成像系統(tǒng)10還包括可調(diào)整準(zhǔn)直器18。在操作中，發(fā)射的X射線14傳遞通過可調(diào)整準(zhǔn)直器18的開口，其限制與在一個或多個維度傳遞通過體積的X射線14關(guān)聯(lián)的角度范圍。更具體地，準(zhǔn)直器18使發(fā)射的X射線14定形為例如一般來說錐形或一般來說扇形的束，其傳遞進入并且通過受檢者16定位在其中的成像體積。準(zhǔn)直器18可被調(diào)整來適應(yīng)不同的掃描模式，以便在螺旋掃描模式中提供窄的扇形X射線束并且在軸向掃描模式中提供更寬的錐形X射線束。在一個實施例中，準(zhǔn)直器18可由兩個圓柱形盤(其旋轉(zhuǎn)來調(diào)整傳遞通過成像體積的X射線14的形狀或角度范圍)形成?？蛇x地，準(zhǔn)直器18可使用兩個或以上的平移板或擋板來形成。在各種實施例中，準(zhǔn)直器18可形成使得由準(zhǔn)直器18限定的孔對應(yīng)于輻射檢測器20的形狀。
[0042]在操作中，X射線14傳遞通過受檢者16或在受檢者16周圍傳遞并且撞擊檢測器20。檢測器20包括多個檢測器元件22，其可采用單行或多行布置來形成檢測器元件22的陣列。檢測器元件22生成電信號，其代表入射X射線14的強度。采集這些電信號并且處理它們來重建受檢者16內(nèi)的一個或多個特征或結(jié)構(gòu)的圖像。在各種實施例中，成像系統(tǒng)10還可包括防散射柵(未示出)，用于吸收已經(jīng)在成像體積中偏離或散射的X射線光子或用別的方式防止它們撞擊檢測器20。該防散射柵可以是一維或二維柵和/或可包括多段，其中的一些是一維并且其中的一些是二維的。
[0043]成像系統(tǒng)10還包括X射線控制器24，其配置成向X射線源12提供功率和定時信號。成像系統(tǒng)10進一步包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)26。在操作中，該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)26接收由檢測器20的讀出電子器件收集的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)26可從檢測器20接收采樣的模擬信號并且將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號用于處理器28后續(xù)處理?？蛇x地，數(shù)模轉(zhuǎn)換可由在檢測器20上提供的電路執(zhí)行。
[0044]對處理器28編程來執(zhí)行本文描述的功能，并且如本文使用的，術(shù)語處理器不限于只是在本領(lǐng)域內(nèi)稱為計算機的集成電路，而廣泛地指計算機、微控制器、微型計算機、可編程邏輯控制器、專用集成電路和其他可編程電路，并且這些術(shù)語在本文可互換地使用。處理器28可實施為任何適當(dāng)適合的計算裝置，例如，計算機、個人數(shù)字助理(PDA)、膝上型計算機、筆記本計算機、基于硬驅(qū)動的裝置、智能電話或可以接收、發(fā)送和存儲數(shù)據(jù)的任何裝置。
[0045]成像系統(tǒng)10還包括圖像類型識別模塊50，其配置成接收一個圖像或一系列圖像，例如一系列圖像52，并且實現(xiàn)本文描述的各種方法。例如，解剖圖像類型識別模塊50可配置成自動生成信息，該信息隨后用于生成例如DICOM標(biāo)志54的自動在圖像上形成或與圖像關(guān)聯(lián)的標(biāo)記。DICOM標(biāo)志54包括這樣的信息:其使臨床醫(yī)生能夠識別用于生成圖像的成像模態(tài)以及指示圖像是否包括代表造影劑的信息的信息。
[0046]圖像類型識別模塊50可實現(xiàn)為安裝在處理器28中的硬件塊?？蛇x地，圖像類型識別模塊50可實現(xiàn)為安裝在處理器28上的指令集。該指令集可以是獨立程序，可作為子例程包含在安裝在處理器28上的操作系統(tǒng)中，可以是安裝在處理器28上的軟件包中的功能，或可以是軟件和硬件的組合。應(yīng)該理解各種實施例不限于圖中示出的布置和工具。
[0047]如在圖1中示出的，圖像類型識別模塊50還可用于對從其他成像模態(tài)采集的圖像創(chuàng)建DICOM標(biāo)志。例如，圖像類型識別模塊50可接收來自PET系統(tǒng)60、超聲系統(tǒng)62、x射線系統(tǒng)64、MR系統(tǒng)66、SPECT系統(tǒng)68和/或其他成像系統(tǒng)的信息。
[0048]圖2是根據(jù)各種實施例用于自動確定圖像類型的方法100的流程圖。該方法100可實現(xiàn)為圖像類型識別模塊50和/或處理器28 (都在圖1中示出)上的指令集。更具體地，方法100可作為具有在其上記錄用于指引處理器28或圖像類型識別模塊50執(zhí)行本文描述的方法的實施例的指令的一個或多個非暫時性機器可讀介質(zhì)而提供。該一個或多個介質(zhì)可以是，例如任何類型的CD-R0M、DVD、軟盤、硬盤、光盤、閃速RAM驅(qū)動器或其他類型的計算機可讀介質(zhì)或其組合。
[0049]方法100自動生成圖像標(biāo)記，例如在圖1中示出的DICOM標(biāo)志54，其然后自動應(yīng)用于正顯示的圖像(例如，圖像52 (也在圖1中示出)中的至少一個)或與之關(guān)聯(lián)。如上文描述的，在各種實施例中，DICOM標(biāo)志54包括這樣的信息:其使臨床醫(yī)生能夠識別用于生成圖像的成像模態(tài)以及指示圖像是否包括代表造影劑的信息的信息。 [0050]再參考圖2，在102處，掃描受檢者來生成多個圖像，例如在圖1中示出的一系列圖像52。在圖示的實施例中，該系列圖像52是使用CT成像系統(tǒng)10采集的圖像。在各種其他實施例中，該系列圖像52可使用例如PET系統(tǒng)60、超聲系統(tǒng)62、x射線系統(tǒng)64、MR系統(tǒng)66、SPECT系統(tǒng)68和/或其他成像系統(tǒng)來采集。此外，該系列圖像52可代表從超過一個成像模態(tài)采集的圖像。例如，該系列圖像52可包括CT圖像、PET圖像、超聲圖像、X射線圖像、MR圖像或其組合。
[0051]在各種實施例中，造影劑可注入患者內(nèi)。隨后則可掃描該患者來生成系列圖像52或另一系列圖像。在各種其他實施例中，在掃描患者來生成系列圖像52之前不對患者注入造影劑。因此，應(yīng)該認識到在各種實施例中，對受檢者給予造影劑是可選的。
[0052]因此，應(yīng)該認識到盡管關(guān)于從CT成像系統(tǒng)100獲得的系列圖像52描述方法100，方法100還可應(yīng)用于從任何成像系統(tǒng)獲得的任何圖像。本文描述的各種成像系統(tǒng)可以是獨立成像系統(tǒng)或形成多模態(tài)成像系統(tǒng)的一部分。此外，方法100可應(yīng)用于使用本文論述的成像模態(tài)中的任一個獲得的任何圖像并且系列圖像52只是示范性的。因此，在各種實施例中，系列圖像52使用CT成像系統(tǒng)10 (在圖1中示出)而獲得。在操作中，系列圖像可通過執(zhí)行受:檢者掃描來廣生系列圖像52而獲得。在各種其他實施例中，系列圖像52可從在受:檢者的先前掃描期間收集的數(shù)據(jù)獲得，其中系列圖像52已經(jīng)存儲在存儲器中。系列圖像52可在受檢者的實時掃描期間獲得。例如，當(dāng)在受檢者的實時檢查期間從成像系統(tǒng)10接收圖像時，本文描述的方法可在這些圖像上執(zhí)行。
[0053]在104處，一系列圖像輸入到例如圖像類型識別模塊50用于處理，如在下文更詳細描述的。在各種實施例中，用戶可選擇后續(xù)處理所期望的系列圖像。例如，用戶可選擇系列圖像52用于后續(xù)處理或用戶可選擇任何其他系列圖像用于處理。
[0054]在106處，自動確定圖像類型。在各種實施例中，圖像類型識別模塊50配置成一旦系列圖像輸入到圖像類型識別模塊就自動執(zhí)行圖像識別。此外，在各種實施例中，圖像類型識別模塊50配置成如在本文中描述的那樣在背景(例如在夜晚或當(dāng)計算資源可用時)中處理圖像。在各種其他實施例中，圖像類型識別模塊50配置成當(dāng)用戶發(fā)起的程序被激活時自動執(zhí)行圖像識別。例如，當(dāng)用戶激活分段程序時，圖像類型識別模塊50配置成自動執(zhí)行圖像識別。
[0055]圖3是用于自動執(zhí)行在106處示出的自動圖像識別的流程圖。在200處，自動選擇系列圖像52內(nèi)的解剖區(qū)。例如，圖像類型識別模塊50可配置成將系列圖像52中的單個圖像劃分為子區(qū)集。例如，假設(shè)采集人體軀干的系列圖像52。因此，在200處，圖像類型識別模塊50可配置成將軀干區(qū)劃分為四個子區(qū)，其中每個子區(qū)代表軀干的不同區(qū)域。例如，圖像類型識別模塊50可配置成將軀干區(qū)劃分為大致上正方形的四個子區(qū)，其中每個子區(qū)代表軀干的不同區(qū)域。這些子區(qū)可使用界定這四個子區(qū)的邊界框而顯示。此外，在各種實施例中，這些子區(qū)各自形成為大致上相同的尺寸，即，包括相同數(shù)量的像素。
[0056]在202處，對在200處限定的子區(qū)中的每個計算統(tǒng)計信息和特征。這些統(tǒng)計信息可包括，例如像素強度、平均像素強度、中間像素強度、各種解剖特征的邊緣、紋理，等。特征可包括，例如區(qū)周圍的水平和垂直邊緣，等。
[0057]在204處，基于人工智能的算法用于執(zhí)行圖像識別。更具體地，該基于人工智能的算法配置成利用在202處計算的各種統(tǒng)計信息來識別用于生成正被分析的圖像的成像模態(tài)。更具體地，算法可利用人工智能(Al)子算法來識別用于生成正被分析的圖像的成像模態(tài)以及圖像是否對比度增強。在各種實施例中，可使用大的已知圖像集訓(xùn)練算法來生成訓(xùn)練數(shù)據(jù)集。訓(xùn)練數(shù)據(jù)集然后可用于訓(xùn)練算法來識別使算法能夠確定用于生成圖像的模態(tài)的各種特性。因此，在操作中，訓(xùn)練數(shù)據(jù)集可包括示范性器官的形狀、各種器官的預(yù)期輪廓、預(yù)期像素強度值等的信息。訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中的已知值然后可與在202處生成的統(tǒng)計信息比較來識別圖像類型，即，用于生成圖像的成像系統(tǒng)。訓(xùn)練數(shù)據(jù)集還可使用自動信息聚集技術(shù)而獲得。例如，訓(xùn)練數(shù)據(jù)集可通過編譯使用多個不同成像系統(tǒng)生成的多個圖像的統(tǒng)計信息而形成。
[0058]在208處，生成基于Al的算法的結(jié)果。在各種實施例中，生成的結(jié)果包括圖像類型。例如，如上文論述的，該圖像類型可以是CT圖像、PET圖像、MR圖像、超聲圖像、X射線圖像，等。此外，結(jié)果包括指示圖像是使用造影劑采集還是不使用造影劑采集的信息。
[0059]再次參考圖2，在108處使用系列圖像152和在206處采集的圖像類型信息來執(zhí)行自動和/或手動成像處理。圖4是用于執(zhí)行步驟108的自動或手動圖像處理的流程圖。在各種實施例中，本文描述的圖像處理技術(shù)可使用例如處理器28或圖像類型識別模塊50(每個在圖1中示出)而實現(xiàn)。在300處，系列圖像152輸入到圖像類型識別模塊50。另外，在302處，對于系列圖像152中的每個圖像，在206處確定的圖像類型信息和對比信息也輸入到圖像類型識別模塊50。
[0060]在304處，基于在302處接收的圖像類型信息和對比信息而自動選擇處理系列圖像52的方法。更具體地，系列圖像52可使用從多個程序(其可根據(jù)用于采集圖像的模態(tài)和/或造影劑的存在或缺乏而利用)選擇的程序來處理。這些多個程序可包括各種分段算法，其中優(yōu)化這些分段算法中的每 個來對特定圖像類型和/或造影劑執(zhí)行分段程序。例如，分段算法可包括專門配置用于對比增強的肝分段的分段算法、專門配置用于非對比增強的肝分段的不同分段算法，等。
[0061]因此，在304處，圖像類型識別模塊50利用圖像類型信息和代表造影劑的存在或缺乏的信息來自動選擇要在系列圖像52上執(zhí)行的圖像處理程序。例如，在各種實施例中，圖像類型識別模塊50可在306處自動選擇肝分段算法、在308處選擇非對比脾分段、在310處選擇腎分段或在312處選擇任何其他分段。應(yīng)該認識到基于圖像類型以及造影劑的存在或缺乏而專門選擇分段程序。此外，應(yīng)該認識到盡管各種實施例描述分段程序，可自動在系列圖像52上執(zhí)行任何圖像處理程序并且本文描述的分段程序只是示范性的。在314，處理后的圖像被顯示給臨床醫(yī)生。從而，在各種實施例中，一旦選擇了系列圖像，本文描述的方法和系統(tǒng)配置成自動確定圖像類型、造影劑的存在或缺乏并且基于圖像類型和造影劑的存在或缺乏而選擇適合的圖像處理程序，并且然后向用戶自動顯示結(jié)果。
[0062]再次參考圖2，在110處，向用戶顯示在314處生成的處理后圖像。在各種實施例中，顯示的圖像包括標(biāo)記54，其指示圖像類型以及造影劑的存在或缺乏。在112處，在314處生成的處理后圖像可保存到存儲介質(zhì)。
[0063]圖5是用于自動在系列圖像52中的圖像上形成標(biāo)記(例如,標(biāo)記54)的示范性方法400的流程圖。在各種實施例中，標(biāo)記54是DICOM標(biāo)志，其包括圖像類型以及代表造影劑的存在或缺乏的指示。此外，在各種實施例中，方法400可用于基于例如手動用戶輸入(其在一些示例中可以是不正確的)檢查或確認先前分配給圖像的DICOM標(biāo)志的存在。
[0064]在402處，一系列圖像輸入到例如圖像類型識別模塊50用于處理，如在下文更詳細描述的。在各種實施例中，用戶可選擇用于后續(xù)處理所期望的系列圖像。例如，用戶可選擇系列圖像52用于后續(xù)處理或用戶可選擇任何其他系列圖像用于處理。
[0065]在404處，實施基于自動DICOM標(biāo)志的圖像驗證。在各種實施例中，在步驟304處生成的信息(其包括圖像類型信息和關(guān)于造影劑的存在或缺乏的信息河用于驗證DICOM標(biāo)志或使之無效。更具體地，本文描述的方法便于使用圖像本身生成圖像類型并且還便于生成關(guān)于造影劑的存在或缺乏的信息。因此，使用圖像本身生成的信息可用于驗證先前由用戶附連到圖像的DICOM標(biāo)志。在各種實施例中，如果DICOM標(biāo)志與在步驟304處生成的信息一致,即，DICOM標(biāo)志被驗證，方法400行進以行進到在圖1中示出的步驟108，其中執(zhí)行圖像處理。在各種其他實施例中，如果DICOM標(biāo)志與在步驟304處生成的信息不一致，即，DICOM標(biāo)志未被驗證，方法400行進以行進到步驟406，其中生成視覺或聽覺指示來通知用戶DICOM標(biāo)志與在步驟304處生成的信息不一致。可選地，如果DICOM標(biāo)志與在步驟304處生成的信息不一致，即，DICOM標(biāo)志未被驗證，方法400可促使模塊50中斷方法100的實施。
[0066]在408處，在選擇的輸入圖像上執(zhí)行基于自動圖像數(shù)據(jù)的安全檢查。更具體地，如果解剖圖像是正確的，方法400行進以行進到在圖1中示出的步驟108，其中執(zhí)行圖像處理。
[0067]本文描述這樣的實施例:其配置成自動分析圖像來自動生成隨后用于生成例如DICOM標(biāo)記54的在圖像上自動形成或與之關(guān)聯(lián)的標(biāo)記的信息。DICOM標(biāo)志54包括這樣的信息:其使臨床醫(yī)生能夠 識別用于生成圖像的成像模態(tài)以及指示圖像是否包括代表造影劑的信息的信息。更具體地，在各種實施例中，本文描述的方法和系統(tǒng)還能夠識別用于掃描受檢者的成像協(xié)議。更具體地，MR圖像對比度可通過改變設(shè)置脈沖序列參數(shù)的成像協(xié)議而修改。脈沖序列設(shè)置RF和梯度脈沖的特定數(shù)量、強度和定時。因此，除其他外，可識別的各種成像協(xié)議包括Tl-加權(quán)和T2-加權(quán)的自旋回波序列、流體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)(FLAIR)、水和脂肪。另外，并且在各種實施例中，本文描述的方法和系統(tǒng)還能夠識別在成像程序期間使用的造影劑或生物標(biāo)記。僅作為示例，除其他外，成像劑可以是Myoview?、氟代脫氧葡萄糖(FDG)、18F-氟芐基三苯基膦(18F-FBnTP)、18F-氟、18F-標(biāo)記的心肌灌注示蹤劑、Tc_ECD、Tc-HMPAO,N-13氨、預(yù)見(Envision) N-13H3、碘-123配體、99m-锝配體、氙-133、神經(jīng)受體配體、等)、18F-氟硝基咪唑、2(11鉈、99m锝甲氧基異丁基異腈和82銣。
[0068]各種方法和圖像類型識別模塊50可在示范性成像系統(tǒng)中實現(xiàn)。這些各種方法和模塊50可在示范性成像系統(tǒng)中實現(xiàn)。例如，圖6是根據(jù)各種實施例形成的成像系統(tǒng)的插圖。圖7是在圖6中示出的成像系統(tǒng)的一部分的框示意圖。盡管在CT成像系統(tǒng)的背景下描述各種實施例，應(yīng)該理解能夠執(zhí)行本文描述的功能的其他成像系統(tǒng)預(yù)想為正在使用。
[0069]參考圖6和7，CT成像系統(tǒng)500包括門架504，其包括x射線源506，該x射線源506朝門架504的相對側(cè)上的檢測器陣列510投射x射線束508。檢測器陣列510由多個檢測器行(未示出)形成，其包括在一起感測傳遞通過例如設(shè)置在檢測器陣列510與X射線源506之間的患者512的對象的投射的X射線的多個檢測器502。每個檢測器502產(chǎn)生電信號，其代表碰撞的X射線束的強度并且因此可以用于在束通過患者512時估計束的衰減。在掃描來采集X射線投射數(shù)據(jù)期間，門架504和安裝在其中的組件繞著旋轉(zhuǎn)中心514旋轉(zhuǎn)。圖7只示出單行的檢測器502 (即，檢測器行)。然而，多層檢測器陣列510包括檢測器502的多個平行的檢測器行使得對應(yīng)于多個類似平行或平行層的投射數(shù)據(jù)可以在掃描期間被同時采集。
[0070]門架504上的組件的旋轉(zhuǎn)和X射線源506的操作由CT成像系統(tǒng)500的控制機構(gòu)516控制。該控制機構(gòu)516包括X射線控制器518，其向X射線源506和控制門架504上的組件的旋轉(zhuǎn)速度和位置的門架馬達控制器520提供功率和定時信號?？刂茩C構(gòu)516中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS) 522從檢測器502采樣模擬數(shù)據(jù)并且將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號用于后續(xù)處理。圖像重建器524接收來自DAS 522的采樣的且數(shù)字化的X射線數(shù)據(jù)并且執(zhí)行高速圖像重建。重建的圖像(即，一系列圖像52)作為輸入應(yīng)用于計算機526，其將圖像存儲在存儲裝置528中。圖像重建器524可以是專門的硬件或在計算機526上執(zhí)行的計算機程序。在各種實施例中，計算機526可包括上文描述的圖像類型識別模塊50。 [0071]計算機526還經(jīng)由操作者工作站530接收來自操作者的命令和掃描參數(shù)，該操作者工作站530具有鍵盤和/或其他用戶輸入和/或標(biāo)記裝置，例如鼠標(biāo)、軌跡球、或光筆。關(guān)聯(lián)的顯示器532允許操作者從計算機526觀察重建的圖像和其他數(shù)據(jù)，該關(guān)聯(lián)的顯示器532的示例包括陰極射線管(CRT)顯示器、液晶顯示器(IXD)或等離子體顯示器。顯示器532可包括用戶指點裝置，例如壓敏輸入屏。操作者供應(yīng)的命令和參數(shù)由計算機526使用以向DAS522、X射線控制器518、和門架馬達控制器520提供控制信號和信息。另外，計算機526操作臺馬達控制器534，其控制電動臺536以將患者512定位在門架504中。例如，臺536使患者512的部分移動通過門架開口 538。
[0072]本文描述的各種實施例提供一個或多個有形且非暫時性的機器可讀介質(zhì)，其具有記錄在其上用于處理器或計算機操作成像設(shè)備來執(zhí)行本文描述的方法的實施例的指令。該一個或多個介質(zhì)可以是任何類型的⑶_R0M、DVD、軟盤、硬盤、光盤、閃速RAM驅(qū)動、或其他類型的計算機可讀介質(zhì)或其組合。
[0073]各種實施例和/或組件，例如模塊，或其中的組件和控制器，還可實現(xiàn)為一個或多個計算機或處理器的部分。該計算機或處理器可包括計算裝置、輸入裝置、顯示器單元和接口，例如用于訪問因特網(wǎng)。該計算機或處理器可包括微處理器。該微處理器可連接到通信總線。計算機或處理器還可包括存儲器。該存儲器可包括隨機存取存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)。計算機或處理器可進一步包括存儲裝置，其可以是硬盤驅(qū)動器或可移動存儲驅(qū)動器，例如軟盤驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器等。該存儲裝置還可以是用于將計算機程序或其它指令裝載到該計算機或處理器中的其它相似的部件。
[0074]如本文使用的，術(shù)語“計算機”或“模塊”可包括任何基于處理器或基于微處理器的系統(tǒng)，其包括使用微控制器、精簡指令集計算機(RISC)、專用集成電路(ASIC)、邏輯電路和能夠執(zhí)行本文描述的功能的任何其它電路或處理器的系統(tǒng)。上文的示例只是示范性的，并且從而不意在采用任何方式限定術(shù)語“計算機”的定義和/或含義。
[0075]為了處理輸入數(shù)據(jù)，計算機或處理器執(zhí)行存儲在一個或多個存儲元件中的指令集。這些存儲元件還可根據(jù)期望或需要存儲數(shù)據(jù)或其它信息。存儲元件可采用在處理機內(nèi)的信息源或物理存儲器元件的形式。[0076]指令集可包括各種命令，其指示作為處理機的計算機或處理器執(zhí)行特定的操作，例如本文描述的主題的各種實施例的方法和過程。指令集可采用軟件程序的形式。該軟件可采用例如系統(tǒng)軟件或應(yīng)用軟件的各種形式。此外，該軟件可采用單獨程序或模塊的集合、更大程序內(nèi)的程序模塊或程序模塊的一部分的形式。該軟件還可包括采用面向?qū)ο缶幊痰男问降哪K化編程。輸入數(shù)據(jù)由處理機的處理可響應(yīng)于用戶命令，或響應(yīng)于之前處理的結(jié)果，或響應(yīng)于由另外一個處理機做出的請求。
[0077]如本文使用的，術(shù)語“軟件”和“固件”是可互換的，并且包括存儲在存儲器中用于計算機執(zhí)行的任何計算機程序，該存儲器包括RAM存儲器、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器以及非易失性RAM (NVRAM)存儲器。上文的存儲器類型只是示范性的，并且從而關(guān)于可用于存儲計算機程序的存儲器類型不是限制性的。
[0078]要理解上文的描述意在說明性而非限制性。例如，上文描述的實施例(和/或其的方面)可互相結(jié)合使用。另外，可做出許多修改以使特定情況或材料適應(yīng)描述的主題的各種實施例的教導(dǎo)而沒有偏離它們的范圍。雖然本文描述的材料的尺寸和類型意在限定本發(fā)明的各種實施例的參數(shù)，實施例絕不是限制性而僅僅是示范性實施例。當(dāng)回顧上文的描述時，許多其他的實施例對于本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員將是明顯的。發(fā)明性主題的各種實施例的范圍因此應(yīng)該參照附上的權(quán)利要求與這樣的權(quán)利要求所擁有的等同物的全范圍而確定。在附上的權(quán)利要求中，術(shù)語“包含”和“在…中”用作相應(yīng)術(shù)語“包括”和“其中”的易懂語的等同物。此外，在隨附權(quán)利要求中，術(shù)語“第一”、“第二”和“第三”等僅僅用作標(biāo)記，并且不意在對它們的對象施加數(shù)值要求。此外，隨附權(quán)利要求的限制沒有采用部件加功能格式書寫并且不意在基于35U.S.C.§ 112的第六段解釋，除非并且直到這樣的權(quán)利要求限定明確地使用后跟功能描述而無其他結(jié)構(gòu)的短語“用于…的部件”。
[0079]該書面描述使用示例來公開本發(fā)明的各種實施例，其包括最佳模式，并且還使本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明的各種實施例，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)和執(zhí)行任何包含的方法。本發(fā)明的各種實施例的專利范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員想到的其他示例。這樣的其他示例如果它們具有不與權(quán)利要求的文字語言不同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果它們包括與權(quán)利要求的文字語言無實質(zhì)區(qū)別的等同結(jié)構(gòu)元件則規(guī)定在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
[0080]部件列表
【權(quán)利要求】
1.一種用于確定對象的圖像的圖像信息的方法，所述方法包括: 獲得感興趣對象的至少一個圖像； 自動確定圖像類型和造影劑的存在或缺乏； 自動生成指示所述圖像類型和所述造影劑的存在或缺乏的標(biāo)記；以及 修改所述至少一個圖像來包括所述標(biāo)記。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述圖像類型包括計算機斷層攝影(CT)圖像類型、正電子發(fā)射斷層攝影(PET)圖像類型、超聲圖像類型、X射線圖像類型、磁共振(MR)成像類型或單光子發(fā)射計算機斷層攝影(SPECT)圖像類型中的至少一個。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，自動確定圖像類型包括: 自動將所述圖像劃分為圖像子區(qū)； 自動生成所述子區(qū)的統(tǒng)計信息；以及 基于所述統(tǒng)計信息使用人工智能算法來自動確定所述圖像類型。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括: 基于所述圖像類型以及所述造影劑的存在或缺乏自動選擇圖像處理程序；以及 在所述至少一個圖像 上自動實施選擇的圖像處理程序。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括: 基于所述圖像類型以及所述造影劑的存在或缺乏自動選擇分段程序；以及 在所述至少一個圖像上自動實施選擇的分段程序。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括: 自動將所述標(biāo)記與先前在所述圖像上形成的第二標(biāo)記比較；以及 基于所述比較自動替換所述第二標(biāo)記。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括: 自動將所述標(biāo)記與先前在所述圖像上形成的第二標(biāo)記比較；以及 如果所述標(biāo)記與所述第二標(biāo)記不同則自動生成警報。
8.—種成像系統(tǒng)，包括: 成像掃描儀；和 處理器，其耦合于所述成像掃描儀，所述處理器配置成: 獲得感興趣對象的至少一個圖像； 自動確定圖像類型和造影劑的存在或缺乏； 自動生成指示所述圖像類型和所述造影劑的存在或缺乏的標(biāo)記；以及 修改所述至少一個圖像來包括所述標(biāo)記。
9.權(quán)利要求8所述的成像系統(tǒng)，其中，所述圖像類型包括計算機斷層攝影(CT)圖像類型、正電子發(fā)射斷層攝影(PET)圖像類型、超聲圖像類型、X射線圖像類型、磁共振(MR)成像類型或單光子發(fā)射計算機斷層攝影(SPECT)圖像類型中的至少一個。
10.如權(quán)利要求8所述的成像系統(tǒng)，其中，所述處理器進一步配置成: 自動將所述圖像劃分為圖像子區(qū)； 自動生成所述子區(qū)的統(tǒng)計信息；以及 基于所述統(tǒng)計信息使用人工智能算法來自動確定所述圖像類型。
【文檔編號】A61B8/08GK103536305SQ201310290176
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月11日
【發(fā)明者】T.布拉斯科維奇, F.科瓦奇, A.克里斯頓 申請人:通用電氣公司