用于计算机辅助诊断的原位数据收集架构制造技术

技术编号:2837139 阅读:202 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
发布了在可能是恶性病变的成像中的自动化诊断决策支持(104)并将其简化以保护患者隐私并降低带宽和事务成本。在客户医院现场(108a,108b),软件代理(132)监控数据库并进而获取病变的图像以及该病变是恶性或良性的实测数据(S310-S330)。在根据该图像计算出该病变的至少一个特征(S340,S350)后,该软件代理将该特征和实测数据从医院传输到中心诊断决策支持服务器(S360,S370)。当客户医院现场需要自动诊断支持时,新患者的病变特征被同样提取出来并在一个查询消息中被传输到外部服务器(S440)。位于该服务器上的分类器将返回诊断(良性/恶性)和置信度(S450,S460)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及自动诊断支持,尤其涉及用于自动诊断支持的有重点的、有效的数据收集。
技术介绍
保健诊断决策支持系统或计算机辅助诊断(CAD)系统用来将数字图像中检测到的未知的病变或肿瘤分成不同类别,例如恶性或良性。通常,使用机器学习技术(如决策树和神经网络)根据大量具有基本事实的已知病例(即已经由病理学确认诊断的病例)来构造分类器。分类器根据从已知病例构造的计算结构和输入的未知肿瘤病例的特征做出诊断。分类器输出表示估算出的未知肿瘤的性质(如恶性或良性),或者还带有置信度值。随着医疗成像设备的精度提高到能够检测出非常小的肿瘤,并且随着要处理的数字图像数量的增加,这种类型的CAD作为帮助医生的工具变得越来越重要。计算机产生的分类被看作医生的第二意见以便提高与诊断相关的精度和置信度。CAD的主要问题之一是难以获取足够的数据或已知病例以训练计算机。除了技术困难之外,还有很多原因,例如医院不愿公开患者图片、获取这些数据的高昂成本、或者其它社会/政治原因。过去的研究项目使用的最大的数据集仅包含几百个病例。这个问题成为关键是因为CAD解决方案的可靠性、可信度以及未来的联邦药物管理局(FDA)批准标准很大程度上依赖于用来构造CAD软件的病例数量以及这些病例的典型程度。因此,这里提出以一种为CAD解决方案提供持续不断的且不断增加的训练的架构发布数据采集。只从医院获取必要的数据,而不是全部数字图像。
技术实现思路
本专利技术人已经认识到构造可靠的CAD解决方案只需要更多图像特征(如对充实度、平均灰度值、曲率、边缘、形状、密度、毛刺征等的测量)以及与病变相关的实测数据。传统上被看作CAD的必要条件并且难以从临床机构获得的其它的患者敏感数据,如患者姓名、出生日期、甚至整个数字图像,实际上并非必要。使用所发布的计算技术,在临床机构的范围内获得病变特征和实测数据,并且这个信息本质上当然可以被公开给中心CAD服务器而不需要任何进一步的公开。这不同于从临床机构获取图像然后进行特征提取的传统方法。从后处理到预处理的变化使得更容易获取有用信息用于构造CAD解决方案,同时将处理实际的患者图像的风险和困难降至最低。一方面,用于收集医疗数据的方法涉及在客户现场捕获客户现场上的医疗对象的病变图像。从捕获到的图像,获取该病变的至少一个特征。证明该病变是恶性或良性的该至少一个特征和实测数据被客户现场发送到部署在客户现场外部的服务器。另一方面,位于客户现场的数据收集装置接收到医疗对象的病变是恶性或良性的实测数据。该装置将接收到的实测数据和从该病变的图像计算出的该病变的至少一个特征指数配对。该配对被发送到部署在客户现场外部的服务器。又一方面,服务器具有用于从任意多个客户现场接收包含(a)病变是恶性或良性的实测数据和(b)从病变的图像获取的该病变的至少一个特征的配对的相应接收装置。服务器还包括诊断支持处理器用于基于接收到的配对的不断增长的训练。这些现场彼此位于对方外部,并且都位于服务器外部。又一方面,在处理器可读介质中嵌入了用于收集医疗数据并位于客户现场的计算机软件产品。该产品包含可执行来监控客户现场的数据库的指令。更多的指令从响应监控的数据库获取医疗对象的病变的图像以及该病变是恶性或良性的实测数据。该产品还包括用于输出访问的实测数据和从访问的图像获得的病变的至少一个特征以发送到位于客户现场外部的服务器的指令。附图说明借助于下面列举的附图,说明这里所公开的专利技术的细节,附图中图1描绘了根据本专利技术的CAD输入信息收集系统;图2是根据本专利技术的客户-数据库构造子过程的流程图; 图3是根据本专利技术的软件代理处理的流程图;图4是根据本专利技术的服务器处理的一对流程图。具体实施例方式图1通过说明性且非限制性的示例描绘出了根据本专利技术的CAD输入信息收集系统100。系统100包括诊断决策支持服务器104和客户现场医院(或客户现场)108a和108b。可以只包括一个客户现场医院或超过两个客户现场医院(未示出),优选地超过两个客户现场医院。在客户现场医院108a内是成像装置112和数据收集装置116,这些装置相互连接在一起。成像装置112的成像可以是任意类型,如超声波和可算式层析X射线摄影法(CT)、核磁共振成像(MRI)。数据收集装置116包括用户接口(UI)120、患者数据库124、包含软件代理(software agent)132的存储器128。存储器128优选地以任意形式包括随机访问存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。软件代理132具有分割算法136和特征提取算法140。为了从客户现场医院108a和108b接收到传输,服务器104具有接收装置144。处理器148的处理结果由传输装置152发送到各自的客户现场108a和108b。放射专家或其它医疗专家160操作数据收集装置116,可能需要医院管理机构或行政人员164的同意以授权将信息从医院108a和108b传送到外部服务器104。图2示出了根据本专利技术的客户-数据库构造子过程200的一个示例。当一个新的患者166的病变或肿瘤被成像在成像装置112上时(步骤S210、S220),检查输出的放射专家做出该病变是恶性或良性的诊断。该诊断(即良性肺结核不会在两年时间里长成)可以由专家判断做出,或者根据活组织检查或外科手术做出。放射专家160还可以在做出诊断时利用来自服务器104的CAD支持,下面将更详细地对此进行说明。可以单独或组合使用这些技术。采集或捕获的病变图像被存储在患者数据库124中。这可以发生在诊断(步骤S230、S240)之前或之后。这里假定新患者166的信息最终只被一次性传输到服务器104。为了将新患者166添加为适合用于构造自动化诊断决策支持系统的病例,优选地首先获取与该病变有关的实测数据。实测数据通常需要独立于成像获取的信息以证实或驳斥病理学的诊断。因而,例如外科手术或活组织检查可以带来快速的解决。肿瘤随时间(如两年)不生长也可以产生良性的实测数据。当获取到实测数据(步骤S250)时,放射专家或其它医疗从业人员160可以通过用户接口操作数据收集装置116以将实测数据存储在患者数据库124中。实测数据优选地和在病变图像内的位置一起被存储(步骤S260)。图像自身通常先前已经被存储了。图3示范了根据本专利技术的软件-代理处理300的一个示例。软件代理132可以自主地运行以有选择地从数据库124提取信息传输给服务器104,虽然可能会受到来自医院管理者164的授权的限制。如果为服务器104提供输入数据不是免费的话,可以在这个点上运行收费或计费应用程序。在一个实施例中,软件代理132连续不断地监控数据库124以检测究竟何时添加了实测数据(步骤S310)。或者,监控使得在添加了实测数据时软件代理132得到通知。可以周期性地执行该通知,或者在预定数量的实测数据添加后执行,或者根据任意其它标准执行,如数据库中的存储紧密度。当软件代理132准备好处理来自数据库124的信息时,数据收集装置116可以通过用户接口(未示出)联系医院管理机构164。如果获得了授权(步骤S320),装置116或医院管理机构164可以运行计费应用程序。无论如何,装置116获得了对病变的实测数据和图像的访问(步骤S330)。或者,装置116可以对各个患者的任意本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于收集医疗数据的方法,包括下列动作:    (a)在客户现场捕获位于客户现场的医疗对象的病变的图像(S220);    (b)从捕获的图像获取该病变的至少一个特征(S350);以及    (c)由客户现场将在动作(b)中获得的一个或多个特征以及该病变是恶性或良性的实测数据发送到位于客户现场外部的服务器(S360、S370)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-11-19 60/629,753;US 2005-3-7 60/659,3631.用于收集医疗数据的方法,包括下列动作(a)在客户现场捕获位于客户现场的医疗对象的病变的图像(S220);(b)从捕获的图像获取该病变的至少一个特征(S350);以及(c)由客户现场将在动作(b)中获得的一个或多个特征以及该病变是恶性或良性的实测数据发送到位于客户现场外部的服务器(S360、S370)。2.权利要求1的方法,还包括将实测数据与所述一个或多个特性配对以形成要在传输(S360、S370)中传输的消息的有效载荷,还可以根据权利要求1的方法结合实测数据与一个或多个相关特征的任意其它配对来形成。3.权利要求2的方法,其中所述服务器对各自执行权利要求1的捕获和传输的多个客户现场站点(108a、108b)是公共的。4.权利要求3的方法,还包括由服务器从多个客户现场中的一个客户现场接收所传输的有效载荷(S420);在服务器上根据接收到的有效载荷进行训练(S430);由服务器将诊断决策支持信息发送到多个客户现场中的目标客户现场(S460);由该目标客户现场接收发送来的诊断决策支持信息(120);并在所述目标客户现场呈现接收到的诊断决策支持信息(120)。5.权利要求1的方法,其中所述获取是在客户现场(132)上完成的,所述方法还包括在客户现场获取所述实测数据(S260)。6.权利要求1的方法,包括做出该病变是恶性或良性的诊断(S240);以及由病理学确认该诊断有效或无效,由此产生所述实测数据(S250)。7.权利要求1的方法,还包括将标识所述医疗对象的任何信息排除出该传输的动作(S330)。8.一种位于客户现场的数据收集装置(116),被配置用于接收医疗对象的病变是恶性或良性的实测数据(S260);将接收到的实测数据与从病变的图像计算出的该病变的至少一个特征配对(S350、S360);并将该配对传输到位于客户现场外部的服务器(S370)。9.权利要求8的装置,还包括用来输入该实测数据的用户接口(120);以及相同或不同的用户接口(120),所述装置被配置用于从所述服务器在所述相同或不同的用户接口上接收诊断决策支持信息(S460)。10.权利要求8的装置,其中所述配对形成了所述传输(S450、S460)中发送的消息的有效载荷,还可以根据权利要求8的方法结合实测数据与一个或多个相关特征的任意其它配对来形成。11.权利要求8的装置,还包括用于保存图像中所述病变的位置以及该病变相应的实测数据的数据库(124)。12.权利要求11的装置,还包括存储器(128);和在该存储器中,配置用于可能在授权(164)的控制下访问数据...

【专利技术属性】
技术研发人员:L赵
申请(专利权)人:皇家飞利浦电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:NL[荷兰]

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