使用多个成像模态来自动识别有机组织内的疤痕区域制造技术

本发明专利技术题为“使用多个成像模态来自动识别有机组织内的疤痕区域”。本发明专利技术公开了一种用于使用耦接到存储器的处理器来实现疤痕组织识别的方法和设备。所述方法和设备接收第一模态和第二模态。所述第一模态具有第一类型。所述第二模态具有不同于所述第一类型的第二类型。所述第一模态和所述第二模态中的每一者分别根据第一类型和第二类型描述患者的有机组织。所述方法和设备交叉引用所述第一模态和所述第二模态，并且基于所述交叉引用来生成所述第一模态的改进图像数据。所述图像数据包括与所述第一模态的原始数据相比增强的准确度或更高的分辨率。更高的分辨率。更高的分辨率。

【技术实现步骤摘要】
使用多个成像模态来自动识别有机组织内的疤痕区域
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年7月29日提交的美国临时专利申请号63/058,439的权益，该申请如同完整阐述般以引用方式并入。


[0003]本专利技术涉及人工智能和机器学习的方法和系统。更具体地，本专利技术涉及基于多个成像模态来自动识别有机组织内的疤痕区域的系统和方法。

技术介绍

[0004]心脏病症(诸如心律失常)的治疗通常需要心脏成像(即，对心脏组织、腔室、静脉、动脉和/或通路进行成像，这也被称为心脏扫描或心脏成像)。通过心脏成像，能够识别疤痕组织允许表征心脏基质并了解心律失常机制。常规成像模态(其示例包括超声成像和磁共振成像(MRI))可用于识别疤痕组织，但不限于此。虽然超声成像是易得的实时工具，但与其他常规成像模态相比，超声成像依赖于操作者(由此将结果暴露于主观解释)并且具有更低的分辨率。MRI可利用延迟钆增强(LGE)技术来输出比超声成像更高的分辨率；然而，MRI不具有实时可用性，相对昂贵，并且所得的电压标测缺乏评估心脏组织的整个深度的能力。由于常规成像模态的限制性，需要提供用于心脏成像的改进方法。

技术实现思路

[0005]根据一个实施方案，提供了一种用于使用耦接到存储器的处理器来实现疤痕组织识别器的方法和设备。所述方法和设备接收第一模态和第二模态。所述第一模态具有第一类型。所述第二模态具有不同于所述第一类型的第二类型。所述第一模态和所述第二模态中的每一者分别根据第一类型和第二类型描述患者的有机组织。所述方法和设备交叉引用所述第一模态和所述第二模态，并且基于所述交叉引用来生成所述第一模态的改进图像数据。所述改进图像数据包括与所述第一模态的原始数据相比增强的准确度或更高的分辨率。
[0006]根据一个或多个实施方案，上述方法实施方案可被实现在设备、系统和/或计算机程序产品内。
附图说明
[0007]通过以举例的方式结合附图提供的以下具体实施方式可得到更详细的理解，其中附图中类似的附图标号指示类似的元件，并且其中：
[0008]图1示出了可实现本公开主题的一个或多个特征的示例性系统的图示；
[0009]图2示出了用于远程监测和传送患者生物计量的示例性系统的框图；
[0010]图3示出了人工智能系统的图形描绘；
[0011]图4示出了在图3的人工智能系统中执行的方法；
[0012]图5示出了基于多个成像模态来自动识别有机组织内的疤痕区域的方法的框图；
[0013]图6示出了基于多个成像模态来自动识别有机组织内的疤痕区域的方法的框图；
[0014]图7示出了本专利技术系统的数据准备和训练；
[0015]图8示出了本专利技术系统的示例性架构；
[0016]图9示出了图8的标测图合并阶段的可能架构；
[0017]图10示出了根据本文所述的实施方案的使用神经网络的系统；并且
[0018]图11示出了根据本文所述的实施方案的使用神经网络的系统。
具体实施方式
[0019]本文公开了人工智能和机器学习的方法和系统。更具体地，本公开涉及基于多个成像模态来自动识别有机组织(例如，心脏)内的疤痕区域的系统和方法。系统和方法可包括处理器可执行代码或软件，该处理器可执行代码或软件必然来源于由医疗装置设备进行的处理操作和该医疗装置设备的处理硬件，以基于一个模态改变另一个模态。根据一个实施方案，该系统和方法提供多个成像模态的特定多步数据操纵，其提供比常规成像模态更准确且更高分辨率的实时图像数据以支持更好的诊断(例如，因为该实时图像数据不可经由常规成像模态来获得)。就这一点而言并且在操作中，该系统和方法交叉引用不同模态以强化单个模态的发现。
[0020]例如，操作以识别疤痕组织的系统和方法访问或接收患者的有机组织(例如，心脏)的来自超声的一个或多个图像(例如，第一/相同类型的第一模态中的至少一者)和来自LGE
‑
MRI的数据(例如，第二/不同类型的第二模态)。操作以识别疤痕组织的系统和方法然后通过将超声图像中的每一者的位置与LGE
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MRI数据上的对应位置进行比较和匹配(例如，基于电压)来将这些超声图像与LGE
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MRI数据交叉引用。以这种方式，操作以识别疤痕组织的系统和方法利用成像处理(和/或其他方法)以实现交叉引用并且基于LGE
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MRI数据来调整和解释超声图像的数据。操作以识别疤痕组织的系统和方法使用在调整和解释之后的超声图像的数据来自动识别有机组织内的疤痕区域。
[0021]操作以识别疤痕组织的系统和方法的技术效果和益处包括针对超声图像生成更准确且更高分辨率的实时图像数据(例如，与第一模态的原始数据相比增强的准确性或更高的分辨率)，而不依赖于人类操作者的主观解释(如在常规成像模态中)。操作以识别疤痕组织的系统和方法及所生成的实时图像数据还使得能够评估有机组织的整个深度，克服常规超声成像的较低分辨率，并且与MRI相比相对便宜且可用。操作以识别疤痕组织的系统和方法实际上可应用于但不限于消融
‑
超声技术、病灶的计划和诊断、和磁共振的评价和诊断，以解决一种或多种疾病状态(诸如心房纤颤、心房扑动、一般电生理学、心律失常、心室纤颤和心室性心动过速)。
[0022]图1示出了可实现本公开主题的一个或多个特征的示例性系统100(例如，医疗装置设备)的图示。系统100的全部或部分可用于为成像数据集(例如，训练数据集)收集信息，并且/或者系统100的全部或部分可用于实现本文所述的疤痕组织识别器。
[0023]系统100可包括被配置为使用血管内超声和/或MRI导管插入来对体内器官进行成像的部件，诸如导管105。导管105还可被进一步配置为获得包括心脏的电信号(例如，心内信号)的生物识别数据。虽然导管105示出为尖导管，但是应当理解，包括一个或多个元件
(例如，电极、跟踪线圈、压电换能器等)的任何形状的导管均可用于实现本文公开的实施方案。
[0024]系统100包括探头110，该探头具有可由医生或医疗专业人员115导航到躺在床(或台)130上的患者125的身体部位(诸如心脏120)的轴。根据实施方案，可提供多个探头。然而，为简明起见，本文描述了单个探头110。但是，应当理解，探头110可表示多个探头。
[0025]示例性系统100可用于检测、诊断和治疗心脏病症(例如，使用疤痕组织识别器)。心脏病症，诸如心律失常(具体地为心房纤颤)，一直是常见且危险的医学病症，在老年群体中尤为如此。在具有正常窦性节律的患者(例如，患者125)中，包括心房、心室和兴奋性传导组织的心脏(例如，心脏120)被电激励而以同步的、仿照的方式搏动(需注意，该电激励可被检测为心内信号等)。
[0026]对于具有心律失常的患者(例如，患者125)，心脏组织的异常区域不会像具有正常窦性节律的患者那样遵循与正常传导组织相关联的同步搏动周期。相反，心本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方法，包括：由耦接到存储器的处理器所执行的疤痕组织识别器接收第一模态和第二模态，所述第一模态具有第一类型，所述第二模态具有不同于所述第一类型的第二类型，所述第一模态和所述第二模态中的每一者分别根据所述第一类型和所述第二类型描述患者的有机组织；由所述疤痕组织识别器交叉引用所述第一模态和所述第二模态；以及由所述疤痕组织识别器基于所述交叉引用来生成所述第一模态的改进图像数据，所述改进图像数据包括与所述第一模态的原始数据相比增强的准确度或更高的分辨率。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述疤痕组织识别器利用所述第一模态和所述第二模态的相互改进来生成混合模态。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述疤痕组织识别器被配置为利用所述改进图像数据来自动识别所述有机组织内的疤痕区域。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述疤痕组织识别器被配置为通过利用成像处理以基于所述第二模态调整和解释所述第一模态来生成所述改进图像数据。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一类型的所述第一模态包括超声图像。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二类型的所述第二模态包括滞后钆增强
‑
磁共振成像数据。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述疤痕组织识别器利用所述改进图像数据来实现用于后续交叉引用操作的机器学习。8.根据权利要求1所述的方法，其中交叉引用所述第一模态和所述第二模态包括将所述第一模态与所述第二模态进行比较，以将所述第一模态的位置与所述第一模态的对应位置匹配。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述疤痕组织识别器接收并交叉引用所述第一类型的多个模态与所述第二模态。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述疤痕组织识别器基于所述交叉引用来生成所述多个模态中的每一者的对应改进图像数据。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述疤痕组织识别器被配置为接收不同于所述第一类型和所述第二类型的第三类型的第三模态。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述疤痕组织识别器被配置为：将所述第一模态与所述第二模态和所述第三模态交叉引用，以及基于所述交叉引用来生成所述改进图像数据。13.根据权利要求11所述的方法，其中所述第三类型的所述第三模态包括心脏标测图。14.根据权利要求1所述的方法，其中所述疤痕组织识别器被合并到以下中的一者或多者中以解决疾病状态：超声技术、消融灶的计划和诊断、ECG测量、3D标测系统以及磁共振的评估和诊断。15.根据权利要求1所述的方法，其中疾病状态包括心房纤颤、心房扑动、一般电生理、心律失常、心室纤颤或心室性心动过速。16.一种系统，包括：存储器，所述存储器存储疤痕组织识别器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：伯恩森斯韦伯斯特以色列有限责任公司，
类型：发明
国别省市：