用于临床决策优化的系统和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及系统和装置，包括对软组织成像质量的自动分析和反馈，包括实时分析和反馈，并且与影响图像的质量的关键参数和度量相一致。系统被布置成实现方法，其中，用于提供图像的定性和/或定量评估的方法包括几个步骤。这些步骤包括使用成像装置获得患者的至少一个软组织图像和至少一个测试对象图像；从来自软组织图像的图像数据中导出软组织图像参数和统计数据。系统和方法的特征在于，与参数和统计数据相比，采用度量用于评估，其中，度量是从软组织图像数据、从至少一个测试对象图像获得的数据以及来自成像装置的数据获得的。

Systems and devices for clinical decision optimization

The present invention relates to systems and devices, including automatic analysis and feedback of soft tissue imaging quality, including real-time analysis and feedback, and is consistent with key parameters and metrics affecting image quality. The system is arranged as an implementation method, in which the method used to provide qualitative and/or quantitative evaluation of an image consists of several steps. These steps include using an imaging device to obtain at least one soft tissue image of a patient and at least one test object image, and deriving soft tissue image parameters and statistical data from image data of a soft tissue image. The characteristics of the system and method are that, compared with parameters and statistical data, metrics are used for evaluation, where metrics are obtained from soft tissue image data, data obtained from at least one test object image and data from the imaging device.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于临床决策优化的系统和装置专利
本专利技术涉及包括对软组织成像质量进行自动分析和反馈的系统和装置，所述分析和反馈包括实时分析和反馈，并且与影响图像质量的关键参数和度量相一致。特别是，本专利技术涉及经由统计计数器数据调整参数以增强对成像物理数据的解释，预测误差，并提出补救措施的系统。背景乳房X光摄影(Mammography)是专门的医学成像过程，其使用低剂量X射线对乳房进行成像。乳房X光摄影具有三个主要目的：筛查、诊断和干预。筛查乳房X光摄影需要对无症状人群进行成像以检测乳腺癌，理想情况下是在早期阶段；诊断乳房X光摄影需要成像，用于对通过身体检查或筛查乳房X光摄影发现的异常进行诊断的目的；并且干预需要在X射线引导下进行皮下手术。对大多数女性来说，筛查乳房X光摄影是在门诊基础上执行的，并且通常包括常规程序，由此每个乳房被定位在压迫板和图像接收器之间，乳房通常被桨状物压迫到预选的压迫压力，并且图像从两个角度拍摄——头尾位(CC)和内外斜位(MLO)。这些步骤通常对两个乳房重复。在一些女性中，身体习惯需要获取附加的图像以确保包括所有乳房组织的完整检查。此外，图像质量是复杂的，在用于获得软组织图像的方法中的步骤的成像链的每个阶段都具有可变性，并且成像链的每个要素之间相互作用，包括成像设备的物理特性、图像获取技术因素、固有的受试者特性、操作者的技能、施加到图像的任何处理的效果、图像显示的方法、以及涉及用于诊断决策制定进行的图像可视化和解释的心理测量因素。每个图像的准确性以及因此其有效性取决于乳房的正确定位：没有任何混淆物，例如其他身体部位；以及足够的压迫压力。需要压迫乳房，以便于：使乳房不动以避免图像不清晰；使乳房平坦以最小化组织重叠用于更好的可视化；最小化组织的厚度，从而最小化所需的辐射量；以及减少可能导致图像质量下降的X射线散射。乳房不能被过度压迫，因为这可能会给受试者带来不适。一旦获取到每个图像，乳房就会从压迫中释放出来。因此，并且因为乳房X光摄影X光机的C形臂必须旋转，以对于下一个视图对患者进行充分定位，所以每次都必须对乳房进行操纵和重新定位。最优地，所得的图像具有足够的空间分辨率(细节)以对小结构(包括微钙化点)成像，并具有足够的对比度以使软组织肿块和其他损伤变得明显。患者的解剖结构影响定位：患者的身高、尺寸、体重和形状、患者乳房的尺寸和形状、乳房组织成分(tissuecomposition)、表面特征和其他假象(artefact)、异常的身体习惯(例如驼背)、以及每个患者感觉和忍受不适的程度。患者合作(例如，靠在机器上，保持静止，并按指示屏住呼吸)对于例如稳定患者和避免由于患者运动导致的图像不锐利非常重要。确定图像的质量，从而确定哪些图像最适合于筛选和诊断目的，取决于放射摄影技术人员的技能，他们在拍摄每个图像后会对每个图像进行视觉评估。在“检查”图像时，放射摄影技术人员可能会评估图像是否符合内部、地方、地区或国家标准并能够被认为是“可接受的”。如果放射摄影技术人员认为图像不是“可接受的”，他/她可以确定有必要获取附加的替换图像或原始图像的变体。一旦获取并“接受”了所有必要的视图，图像就被发送给临床医生进行筛查或诊断解读。优选地，在准备用于解读时，来自相同患者的其他先前乳房X光摄影图像也被发送到临床工作站进行同时复审。临床医生还将受益于具有来自其他诊断成像研究的乳房的相关图像，包括当前的和先前的，来自诸如但不限于以下模式(modality)：超声波；磁共振成像(MRI)；正电子放射乳房X光摄影(PEM)；乳房专用伽马成像(BSGI)；以及对比度增强的光谱乳房X光摄影(CESM)。在图像集合的“解读”中，临床医生能够关联生理特征，例如乳房的一般形状和尺寸、乳头、皮肤线(skinline)和胸肌以及内部距离、以及“匹配”特征，以建立一致性。即使乳房的位置在图像获取时看起来是最佳的，甚至利用系统操作员或临床医生的技能和经验，也有许多错误无法预见或克服，并且由于成像质量的意外缺陷，图像被惯常地拒绝和重复。对于筛查和诊断的目的，还考虑了其他参数，例如乳房的组织成分；腺型；历史事件，例如先前良性或恶性疾病的历史、先前的活检或手术、创伤、和其他特性，例如假象(诸如剪辑、损伤和匹配特征)。在乳房X光摄影图像解读时对其他患者信息的了解可以进一步告知临床医生在“解读”乳房X光摄影图像和相关图像时可能用于疾病检测的阈值。患者临床信息的一个这样的辅助部分是女性患乳腺癌的倾向性，也就是她患乳腺癌的风险。现有技术有多种方法提供了估计风险和指导筛查规则或附加的和附属的诊断筛查的手段：例如，美国癌症协会关于按倾向性百分比筛查规则的指导方针，以及Tyrer-Cuzick(IBIS)、PennII、BOADICEA和BRCAPRO模型，其包括预测致病突变风险的手段和用于基因检测的描述；并且类似地，盖尔模型(GailModel)有助于确定患者是否可以从使用药物中受益，以降低她患乳腺癌的风险。没有一个模型包含所有已知的风险因素，并且估计的绝对风险在模型之间会显著变化。此外，随着时间的推移，女性的个体风险因素会发生变化，因为家庭倾向性可能凭借在近亲(例如姐姐)中检测到乳腺癌的宣布会变得更加明显。一个已知的、共同的限制是，所有模型都低估了在群体水平上乳腺癌的比率，并且在个体水平上具有变化的准确度。乳房组织成分是风险因素，并且是风险评估模型中的重要组成部分：例如，乳房由纤维腺组织组成相对于由脂肪组织组成的比例。据了解，乳房的密度越高，意味着纤维腺组织的比例越大，患乳腺癌的风险就越大，和/或在筛查期间漏掉癌症的风险就越大(癌症能够被致密组织掩盖)。致密组织也与由于定位不良和低水平锐度(此更为明显)而重摄图像的倾向性有关。自动评估密度的成像系统是已知的(参考PCT/GB2010/001742和诸如Volpara@DensityTM等工具)。这些通常被集成到风险模型中。此外，假设癌细胞和肿瘤周围的支持组织之间存在寄生关系，脂肪组织和纤维腺组织之间的关系被认为是乳腺癌风险和乳腺癌罹患的因素。所有这些因素的有用性依赖于图像的质量和优化的过程，尤其是对于与高风险相关联的“致密”乳房(我们指的是具有高比例纤维腺组织的乳房)。然而，在成像过程期间，目前还没有用于临床医生的任何评论、指导和纠正措施来帮助实现最佳图像。关于查询性能，存在用于数据的合并和比较的方法和系统，然而，由于数据是非标准的，因此缺乏用于比较合并数据的标准，部位之间不同，测量技术和这些问题被用于比较的大量数据所混淆。也就是说，没有令人满意的手段可以借以在成像过程中、成像后立即、或以其他方式在后续和进一步的成像过程之前(统称为“实时”)通知放射摄影技术人员，成像期间患者的位置是否会产生符合必要标准的图像。临床图像质量通常是通过将客观的定量度量施加到测试对象的图像来评估的，测试对象被设计成代表平均受试者特性。一些基本的测试对象测试被例行地执行以监测系统一致性，并且其他更复杂的测试被以特定的间隔施加以对系统性能进行基准测试。这些测试被施加以评估通过修改特定成像系统可实现的图像质量，以客观地比较系统类型之间的图像质量，并确保在临床实践中满足最低可接受的界限。尽管测量可行，但这些简单的图像质量度量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于提供图像的定性和/或定量评估的方法，包括以下步骤：使用成像装置以获得患者的至少一个软组织图像；从来自所述软组织图像的图像数据导出软组织图像参数和统计数据；其特征在于，与所述参数和所述统计数据相比较地，采用度量用于所述评估，其中，所述度量是从所述软组织图像数据以及来自于所述成像装置的数据获得的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.19 NZ 722316;2016.10.13 NZ 725196;2016.10.1.一种用于提供图像的定性和/或定量评估的方法，包括以下步骤：使用成像装置以获得患者的至少一个软组织图像；从来自所述软组织图像的图像数据导出软组织图像参数和统计数据；其特征在于，与所述参数和所述统计数据相比较地，采用度量用于所述评估，其中，所述度量是从所述软组织图像数据以及来自于所述成像装置的数据获得的。2.根据权利要求1所述的方法，其中，针对所述软组织图像的区域导出所述参数。3.根据权利要求2所述的方法，其中，针对所述软组织图像中的感兴趣区域(ROI)导出与噪声和/或对比度信号相关的统计数据。4.根据权利要求3所述的方法，其中，导出所述统计数据包括导出所述ROI中的图像功率谱特征。5.根据权利要求4所述的方法，其中，考虑了受来自所述装置的噪声影响的所述图像功率谱特征。6.根据权利要求5或6所述的方法，其中，统计地考虑了受来自软组织中的解剖结构的噪声影响的所述图像功率谱特征。7.根据权利要求3至6中任一项所述的方法，其中，针对所述ROI中图像的锐度导出所述统计数据。8.根据权利要求7所述的方法，包括确定在获得所述图像时图像的所述锐度是否由于所述软组织的运动而低于预选水平的步骤。9.根据权利要求7或8所述的方法，包括确定所述组织中的解剖学假象中或解剖学假象附近低于预选水平的锐度。10.根据权利要求9所述的方法，包括确定在获得所述图像时由于所述软组织中的所述解剖学假象的运动而低于预选水平的锐度。11.根据权利要求5、6或7所述的方法，包括通过确定在第一个所述图像中所述图像功率谱处于预选标准内...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅利莎·希尔，拉尔夫·海纳姆，朱利安·马歇尔，戴夫·默里，丽莎·蕾妮·约翰斯顿，
申请(专利权)人：唯盼健康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：新西兰,NZ