根据医学图像的主动脉自动检测和量化制造技术

提供了用于评估患者的主动脉的系统和方法。接收患者的主动脉的医学图像。从医学图像中分割出主动脉。在分割的主动脉上识别一个或多个测量平面。在一个或多个测量平面中的每一个处计算至少一个测量。基于在一个或多个测量平面中的每一个处计算的至少一个测量来评估患者的主动脉。

Automatic detection and quantification of aorta based on medical image

【技术实现步骤摘要】
根据医学图像的主动脉自动检测和量化
本专利技术一般涉及根据医学图像对患者的主动脉的检测和量化，并且更具体地涉及使用多个机器学习模型分析医学图像来对主动脉的自动检测和量化。
技术介绍
早期检测对于许多主动脉疾病（诸如主动脉夹层、主动脉破裂和破裂的腹主动脉瘤）是关键的。如果不进行治疗，这种主动脉疾病具有严重的和潜在致命的后果。传统上，通过对患者的医学图像的人工评估来诊断这种主动脉疾病。然而，这种主动脉疾病通常是无症状的，并且仅在并发症已经显现之后才能检测到。因此，在并发症已经显现之前难以诊断出这种主动脉疾病，导致诊断延迟或诊断失败。
技术实现思路
根据一个或多个实施例，提供了用于评估患者的主动脉的系统和方法。接收患者的主动脉的医学图像，并从医学图像中分割出主动脉。在分割出的主动脉上识别测量平面，并在测量平面处计算测量。基于在测量平面处计算的测量来评估患者的主动脉。可以使得计算的测量和/或评估的主动脉的结果在显示设备上显示给用户。有利地，本文描述的实施例提供通过将机器学习模型应用于医学图像对主动脉的自动检测和量化，即使这样的医学图像不被获取来诊断主动脉疾病。根据一个或多个实施例，通过识别主动脉的主动脉中心线并将主动脉中心线上的位置和对应平面法向量识别为测量平面，在分割的主动脉上识别测量平面。通过基于主动脉中心线细化分割的主动脉并基于细化的分割的主动脉细化主动脉中心线，可以联合地和迭代地确定分割的主动脉和主动脉中心线。根据一个或多个实施例，在测量平面处计算的测量是在测量平面处的分割的主动脉的直径。例如，直径可以包括在测量平面处的分割的主动脉的最小直径、最大直径和/或平均直径。根据一个或多个实施例，通过将在测量平面处计算的测量值与患者特定范围进行比较来评估患者的主动脉。响应于所述比较，可以生成指示评估结果的警报。还可以响应于所述比较来计算风险得分，并且可以基于所述风险得分来使得临床治疗计划被呈现给用户。根据一个或多个实施例，提供了一种用于评估患者主动脉的设备。所述设备包括：用于接收患者的主动脉的医学图像的装置；用于从所述医学图像中分割出所述主动脉的装置；用于识别所述分割的主动脉上的一个或多个测量平面的装置；用于计算所述一个或多个测量平面中的每一个处的至少一个测量的装置；以及用于基于在所述一个或多个测量平面中的每一个处计算的所述至少一个测量来评估所述患者的主动脉的装置。根据一个或多个实施例，提供了一种非暂时性计算机可读介质。该非暂时性计算机可读介质存储用于评估患者的主动脉的计算机程序指令。该计算机程序指令在由处理器执行时使该处理器执行以下操作：接收患者的主动脉的医学图像；从医学图像中分割出主动脉；识别分割的主动脉上的一个或多个测量平面；在所述一个或多个测量平面中的每一个处计算至少一个测量；以及基于在所述一个或多个测量平面中的每一个处计算的所述至少一个测量来评估患者的主动脉。通过参考下面的详细描述和附图，本专利技术的这些和其它优点对于本领域的普通技术人员来说将是显而易见的。附图说明图1示出根据一个或多个实施例的用于评估患者的主动脉的示例性系统；图2示出根据一个或多个实施例的用于评估患者的主动脉的高级工作流程；图3示出根据一个或多个实施例的用于评估患者的主动脉的方法；图4示出根据一个或多个实施例的用于训练和应用机器学习模型用于从医学图像中分割出主动脉的工作流程；图5示出根据一个或多个实施例的用于从医学图像中分割出主动脉并计算主动脉的主动脉中心线的联合和迭代过程的工作流程；图6示出根据一个或多个实施例的描绘主动脉的测量和评估结果的说明性用户界面；以及图7示出计算机的高级框图。具体实施方式本专利技术一般涉及用于根据医学图像自动检测和量化主动脉的方法和系统。在此描述本专利技术的实施例以给出对这样的方法和系统的视觉理解。数字图像通常由一个或多个对象(或形状)的数字表示组成。在此，经常在识别和操纵对象方面来描述对象的数字表示。这样的操纵是在计算机系统的存储器或其它电路/硬件中完成的虚拟操纵。因此，应当理解，本专利技术的实施例可以由计算机系统使用存储在该计算机系统内的数据来执行。图1示出了根据一个或多个实施例的被配置为评估患者的主动脉的系统100。系统100包括工作站102，其可以用于辅助临床医生(例如，医生、医学专业人员或任何其他用户)执行患者106(或任何其他主体)的医学评估。工作站102可以使用任何合适的计算设备(诸如，图7的计算机702)来实现。在一个实施例中，工作站102可以帮助临床医生执行对患者106的医学评估。患者106的医学评估可以是患者106的任何医学评估，包括与患者106的主动脉疾病的诊断相关的评估或与患者106的主动脉疾病的诊断无关的评估。因此，工作站102可以从一个或多个医学成像系统104接收患者106的医学图像。医学成像系统104可以具有任何模态，诸如例如，二维(2D)或三维(3D)计算机断层扫描(CT)、x射线、磁共振成像(MRI)、超声(US)、单光子发射计算机断层扫描(SPECT)、正电子发射断层扫描(PET)或任何其它合适的模态或模态的组合。在另一个实施例中，工作站102可以通过加载使用医学成像系统104获取的患者的先前存储的图像来接收图像。本专利技术的实施例提供通过应用多个机器学习模型分析医学图像来对患者106的主动脉的自动检测和量化。有利地，本专利技术的实施例使得能够实现医学图像的快速和自动分析，以评估患者106的主动脉疾病，并在症状或并发症显现之前提供主动脉疾病的早期检测。这种快速和自动分析允许对在执行与患者106的主动脉疾病的诊断无关的医学评估时获取的常规医学图像进行分析。因此，虽然实际上不能执行对为与主动脉疾病无关的医学评估而获取的这种医学图像的传统的手动分析，但是本专利技术的实施例提供了对医学图像的快速和自动分析，从而提供了对计算机和计算机相关技术的改进。应当理解，虽然可以关于分析医学图像以评估患者的主动脉疾病来描述这里讨论的实施例，但是本专利技术并不局限于此。本专利技术的实施例可以应用于针对任何感兴趣的度量来分析任何类型的图像。图2示出了根据一个或多个实施例的用于评估患者主动脉的高级工作流程200。在工作流程200中，获取患者胸部的CT医学图像202。从医学图像202中分割出主动脉204。在分割的主动脉204上识别多个测量平面206。在每个测量平面206处，计算分割的主动脉204的一个或多个直径。可以将一个或多个直径与患者的正常直径范围进行比较来评估主动脉。例如，正常范围外的直径可以指示主动脉中的异常。工作流程200由此提供患者主动脉的自动检测和量化。图3示出了根据一个或多个实施例的用于评估患者的主动脉的方法300。方法300将参考图1的系统100来讨论。在一个实施例中，方法300的步骤由图1的工作站102执行。在步骤302处，接收患者的主动脉的医学图像。医学图像中的主动脉可以是患者的整个主动脉或患者主动脉的一部分。可以直接从医学成像系统，诸如例如图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于评估患者的主动脉的方法，包括：/n接收患者的主动脉的医学图像；/n从所述医学图像中分割出主动脉；/n在分割出的主动脉上识别一个或多个测量平面；/n计算在所述一个或多个测量平面中的每一个处的至少一个测量；以及/n基于在所述一个或多个测量平面中的每一个处计算的所述至少一个测量来评估所述患者的主动脉。/n

【技术特征摘要】
20181120 US 16/1964541.一种用于评估患者的主动脉的方法，包括：
接收患者的主动脉的医学图像；
从所述医学图像中分割出主动脉；
在分割出的主动脉上识别一个或多个测量平面；
计算在所述一个或多个测量平面中的每一个处的至少一个测量；以及
基于在所述一个或多个测量平面中的每一个处计算的所述至少一个测量来评估所述患者的主动脉。


2.如权利要求1所述的方法，其中在分割出的主动脉上识别一个或多个测量平面包括：
识别所述主动脉的主动脉中心线；以及
将所述主动脉中心线上的一个或多个位置和对应平面法向量识别为一个或多个测量平面。


3.如权利要求2所述的方法，还包括：
基于所述主动脉中心线细化分割的主动脉；以及
基于细化的分割主动脉细化主动脉中心线。


4.如权利要求1所述的方法，其中，计算在所述一个或多个测量平面中的每一个处的至少一个测量包括：
计算在一个或多个测量平面中的每一个处的分割的主动脉的至少一个直径。


5.如权利要求4所述的方法，其中计算在一个或多个测量平面中的每一个处的分割的主动脉的至少一个直径包括：
计算在一个或多个测量平面中的每一个处的分割的主动脉的最小直径、最大直径和平均直径中的至少一个。


6.如权利要求1所述的方法，其中基于在所述一个或多个测量平面中的每一个处计算的所述至少一个测量来评估所述患者的主动脉包括：
将在一个或多个测量平面的每个相应测量平面处计算的至少一个测量与患者特定范围进行比较。


7.如权利要求6所述的方法，还包括：
响应于所述比较，生成指示所述评估的结果的警报。


8.如权利要求6所述的方法，还包括：
响应于所述比较计算风险得分；以及
使得临床治疗计划基于风险得分而被呈现给用户。


9.如权利要求1所述的方法，还包括：
使得计算和/或评估的结果显示在显示设备上。


10.一种用于评估患者主动脉的设备，包括：
用于接收患者的主动脉的医学图像的装置；
用于从所述医学图像中分割出主动脉的装置；
用于在所述分割的主动脉上识别一个或多个测量平面的装置；
用于计算在所述一个或多个测量平面中的每一个处的至少一个测量的装置；以及
用于基于在所述一个或多个测量平面中的每一个处计算的所述至少一个测量来评估所述患者的主动脉的装置。


11.如权利要求10...

【专利技术属性】
技术研发人员：S拉帕卡，MA古尔森，D诺伊曼，J斯珀尔，R凯尔格尔，B乔治斯库，P沙马，
申请(专利权)人：西门子医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE