提供了一种医学成像方面的方法。在本方法中，用高光谱成像系统（302）对目标进行成像以便获得成像数据。通过空间和光谱平均（304、306）对所获得的成像数据进行预处理。选择要根据预处理成像数据来确定的一些端元。基于对预处理成像数据的顶点成分分析（308）和端元的所选数目而从预处理成像数据中提取端元，所述端元定义端元所跨越的子空间中的预处理成像数据的投影的极点。对提取的端元和成像数据使用滤波矢量算法（308）来生成（310）预处理成像数据中的所选数目的端元的至少一个丰度图。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及医学成像以及更特别地涉及皮肤病学中的成像。
技术介绍
皮肤癌是西方世界中的最常见癌症类型。当前，每年在全球报告两百万至三百万之间的非黑素瘤病例和132,000黑素瘤病例（WHO）。对于25—29岁的青年人来说黑素瘤是最常见的癌症。约90%的非黑素瘤皮肤癌和86 恶性雀斑（Lentigo Maligna）（LM）是其中恶性细胞被限制于起点的组织、表皮的黑素瘤的早期形式，因此其常常被报告为原位黑素瘤。其在太阳损伤皮肤中发生。当恶性黑素瘤细胞已经侵袭到皮肤的真皮和更深层中时，诊断恶性雀斑黑色素瘤（LMM）。针对侵入性LMM的预后比在LM中更差。临床上不能将LM与侵入性LMM区别开。针对LM和LMM两者，手术去除是首先治疗。去除所有的受损皮肤细胞是必不可少的，因为即使少数的受损细胞留下也可能再次引发癌症。由于仅在组织病理采样中看到的病变边界的亚临床扩展而LM和LMM的边界常常难以用眼睛来定义。常常需要再切除。当前不存在准确的活体内方法来准确地识别肿瘤细胞蔓延的区域。早期的准确诊断将增加病人存活率并大大地降低治疗成本。临床上利用的现有技术方法是以关于皮肤范围的检查病变为基础的。这些设备实际上是具有从一至三个不同集成光照（integrated illumination）选择的光学放大镜。可将这些设备与正常的数码相机一起使用。此类装备获取具有三个宽光谱带（红色、绿色和蓝色）的高分辨率图像。高光谱成像提供关于被成像皮肤病变的准确的空间信息和光谱信息。图1图示出高光谱数据立方体。如在图1中看到的，高光谱图像包含从数十个至数千个单色图像，其是在短时间段内且从同一位置拍摄的。通常将一组104图像称为高光谱数据立方体。这些单色图像是在70个不同的波长下拍摄的。因此，基本上，高光谱图像中的每个像素表示某个波长下的某个点处的光强度。一组像素通过高光谱数据立方体形成光谱106。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种医学成像方面的方法、装置和计算机程序产品从而减轻至少上述缺点。通过以独立权利要求中所述的内容为特征的方法、装置和计算机程序产品来实现本专利技术的目的。在从属权利要求中公开了本专利技术的优选实施例。根据一方面，提供了医学成像方面的一种方法，包括：用高光谱成像系统对目标进行成像以便获得成像数据；通过空间和光谱平均对所获得的成像数据进行预处理；选择要根据预处理成像数据来确定的一些端元；基于对预处理成像数据的顶点成分分析和端元的所选数目来从预处理成像数据中提取端元，所述端元定义端元所跨越的子空间中的预处理成像数据的投影的极点（extremity）；对提取的端元和成像数据使用滤波矢量算法来生成预处理成像数据中的所选数目的端元的至少一个丰度图。根据一方面，提供了一种包括执行根据一方面的方法的构件的装置。根据一方面，提供了一种用于医学成像的装置，包括：至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器，其中，所述至少一个存储器和计算机程序代码被配置成用所述至少一个处理器引起所述装置至少：获得由高光谱成像系统成像的目标的成像数据；通过空间和光谱平均对所获得的成像数据进行预处理；选择要根据预处理成像数据来确定的一些端元；基于对预处理成像数据的顶点成分分析和端元的所选数来从预处理成像数据中提取端元，所述端元定义端元所跨越的子空间中的预处理成像数据的投影的极点；对提取的端元和成像数据使用滤波矢量算法来生成预处理成像数据中的所选数目的端元的至少一个丰度图。根据一方面，提供了一种在计算机可读且包括程序指令的分发介质上体现的计算机程序产品，该程序指令在被加载到设备中时执行根据一方面的方法。根据一方面，提供了一种设备，包括被配置成引起该设备执行根据一方面的方法的处理构件。实施例中的某些提供对象的医学成像方面的改善，使得即使在组织是眼睛看不见的情况下也可确定对象中的组织的存在。例如，可在没有手术程序的情况下准确地确定恶性和健康组织的边界，即使在对象中恶性组织的某部分是人眼看不见的。提供了某些实施例以使包括LM和LMM的皮肤病变的边界区域明晰化，并且将病变相互分离。附图说明在下文中，将参考附图借助于优选实施例来更详细地描述本专利技术，在所述附图中图1图示出高光谱数据立方体；图2a图示出根据实施例的用于医学成像的装置；图2b图示出根据实施例的高光谱相机的结构；图3图示出根据实施例的过程；图4a—c图示出使用高光谱成像的来自具有LM的活体对象内的图像和使用常规数码相机从对象拍摄的照片；图5a—c图示出使用高光谱成像的来自具有LMM的活体对象内的图像和使用常规数码相机从对象拍摄的照片；以及图6a—c图示出使用高光谱成像的针对无黑色素恶性雀斑、无黑色素恶性雀斑黑素瘤和健康皮肤的来自活体对象内的图像和使用常规数码相机从对象拍摄的照片。具体实施方式以下实施例是示例性的。虽然本说明书可在本文的若干位置处提及“一”、“一个”或“某些”实施例，但这并不一定意味着同一实施例涉及每个特征，或者特定特征仅适用于单个实施例。还可将不同实施例的单个特征组合以提供其它实施例。各种实施例涉及对象或对象的一部分的医学成像。对象可以是人或动物。医学成像形成对象的成像数据。如在实施例中所描述来处理成像数据，使得可从成像数据提取信息以确定对象中的特定类型的组织的存在和/或确定不同类型的组织的边界。由于高光谱成像，可确定组织的存在，即使其是人眼看不见的。这允许临床医生在没有手术程序的情况下从对象的医疗状况获得信息。该信息允许临床医生更好地预先计划手术程序，使得程序本身更有可能成功。在一个示例中，可预先准确地确定恶性组织的边界，这允许临床医生计划用于恶性组织的去除的外科手术，使得去除是完全的。这对于对对象的健康是个风险的恶性组织来说特别重要。在高光谱成像中，在高光谱相机中获得来自对象的光的反射。高光谱相机形成成像数据。形成的成像数据可以是由对象的高光谱图像形成的高光谱数据立方体。高光谱数据立方体的每个像素具有多个光强度值，每个对应于光谱的一部分，例如特定波长。每个像素的光强度值取决于应用到对高光谱相机中的光谱的测量结果的分辨率。光的不同波长可从不同深度处的目标反射，由此，可使用高光谱图像来确定不同深度处的对象中的组织类型。高光谱成像可使用可根据医学成像的目的和对象中的组织类型而确定的波长范围和波长分辨率。如果需要较高的准确度，则可使用针对波长的较高分辨率。另一方面，如果可由较低数目的波长来提供足够的准确度，则可使用针对波长的较低分辨率。高光谱数据立方体中的单个像素因此包括针对由波长范围内的由分辨率定义的多个波长的光强度。像素表示从对象中的单个位置测量的光强度。对象的图像平面包括高光谱数据立方体的像素。每个像素对应于对象上的位置。可在二维坐标中即在X-Y坐标中来定义该位置。在图2a中图示出根据实施例的装置。现在将参考图示出根据实施例的高光谱相机的结构的图2a和2b两者来描述该装置。可在图2a的装置的高光谱相机中使用图2b中所图示的结构。该结构包括圆锥体212和光源210、允许从目标反射的光进入相机以便形成成像数据的相机开口208（例如相机透镜）以及布置在圆锥体内的扩散片222。当圆锥体被安装到高光谱相机以便对目标进行成像时，可将光源布置到远离目标的圆锥体末端。可将光源布置在相机开口周围以本文档来自技高网...
【技术保护点】
医学成像方面的方法，包括：用高光谱成像系统对目标进行成像（302）以便获得成像数据；通过空间和光谱平均对所获得的成像数据进行预处理（304、306）；选择（308）要根据预处理成像数据来确定的一些端元；基于对预处理成像数据的顶点成分分析和端元的所选数目来从预处理成像数据中提取（308）端元，所述端元定义端元所跨越的子空间中的预处理成像数据的投影的极点；对提取的端元和成像数据使用滤波矢量算法以在预处理成像数据中生成（310）所选数目的端元的至少一个丰度图。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.13 FI 201362651.医学成像方面的方法，包括：用高光谱成像系统对目标进行成像（302）以便获得成像数据；通过空间和光谱平均对所获得的成像数据进行预处理（304、306）；选择（308）要根据预处理成像数据来确定的一些端元；基于对预处理成像数据的顶点成分分析和端元的所选数目来从预处理成像数据中提取（308）端元，所述端元定义端元所跨越的子空间中的预处理成像数据的投影的极点；对提取的端元和成像数据使用滤波矢量算法以在预处理成像数据中生成（310）所选数目的端元的至少一个丰度图。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预处理图像数据关于所选数目的端元被解混。3.根据权利要求1或2中的任一项所述的方法，其中，生成的丰度图被显示。4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述预处理包括对成像数据进行裁剪和使成像数据模糊中的至少一个。5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述成像数据包括高光谱数据立方体，其中，数据立方体的像素包括针对光谱的特定波长的被成像目标上的特定位置处的光的强度。6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述端元对应于至少健康组织和恶性组织。7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，丰度图定义目标中的特定组织的边界。8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述方法包括确定皮肤病变的边界。9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述皮肤病变包括LM和LMM中的至少一个。10.一种用于医学成像的装置，包括：至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器，其中，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置成用所述至少一...
【专利技术属性】
技术研发人员：N内特塔安梅基佩特图，M格雷恩鲁斯，P内特塔安梅基，I波雷恩，HH普尤普庞恩，
申请(专利权)人：莱文尼尔研究有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI
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