痤疮严重程度分级方法和设备技术

公开了用于基于皮肤的图像来生成指示皮肤痤疮病况的严重程度的评分的设备和方法。在示范性实施方案中，获得其中呈现皮肤区域的交叉偏振图像，并变换所述交叉偏振图像以生成红色分量图像，使用所述红色分量图像检测所述皮肤区域中的红斑。还获得其中呈现所述皮肤区域的纹理图像，并使用所述纹理图像检测所述皮肤区域的凸起部分。基于在所述皮肤区域中检测到的所述红斑和凸起部分生成痤疮严重程度评分，并输出其指示。另外，还可获得其中呈现所述皮肤区域的荧光图像，并使用所述荧光图像检测所述皮肤区域的含有指示痤疮的卟啉的部分，所述部分也可用于生成所述痤疮严重程度评分。部分也可用于生成所述痤疮严重程度评分。部分也可用于生成所述痤疮严重程度评分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】痤疮严重程度分级方法和设备
[0001]相关申请
[0002]本申请要求2020年10月20日提交的第63/093,801号美国临时专利申请的的优先权，并以全文引用的方式并入本文中。


[0003]本公开涉及图像处理和分析，具体地，涉及基于人体皮肤的图像对人体皮肤中痤疮的严重程度进行分级。

技术介绍

[0004]痤疮是影响全世界数百万人的最常见皮肤病之一。痤疮的负面影响相当大，包括带来终身疤痕、引起自卑感以及危害生活品质。
[0005]痤疮治疗通常需要使用药物组合，其中的许多药物价格昂贵。每年花费大量资金用于治疗痤疮，包括寻医就诊以及非处方药和处方药的花费，但几乎不能或根本不能评估其功效。在这个医疗服务模式不断变化的时代，医疗服务人员必须基于循证分析生成的数据作出治疗决策。
[0006]临床试验中评估痤疮的方式缺乏标准化，这使得很难汇集相同治疗方案的不同试验数据，临床医生也不可能知道不同类型治疗方案的相对有效性。但医疗服务人员需要这些信息来指导他们对痤疮患者的治疗建议。
[0007]典型痤疮临床研究的主要目的是损伤计数和痤疮严重程度的研究者全面评估(IGA)等级。食品和药物管理局建议研究发起人在试验实施前与他们讨论自己的IGA量表和研究设计。然而，损伤计数或分级方法都尚未标准化，并且由于评估者的主观性，某项研究内以及各项研究之间保持一致性也具有挑战性。大多数IGA量表使用例如“无”、“少数”、“几个”、“中度”或“许多”发炎性/非发炎性损伤等术语作为严重程度等级描述词。一些量表还使用例如“小于一半”、“大于一半”或“整个区域”等涉及区域的描述词来考虑损伤分布。此外，一项研究报告称，皮肤科医生在进行全面评估时往往不及对痤疮损伤计数时可靠，而这种可靠性取决于训练。(J.K.L.Tan等人，皮肤科医生在痤疮损伤计数和全面评估中的可靠性(Reliability of Dermatologists in Acne Lesion Counts and Global Assessments)，皮肤医学与外科杂志，2006年7月
‑
8月；10(4):160
‑
5，doi:10.2310/7750.2006.00044。)
[0008]同时，在过去几十年，随着远程皮肤病学呈指数增长，基于图像的皮肤评估的重要性也在增加。一项对69名受试者进行的研究报告称，当面进行的痤疮评估与根据受试者捕获的自拍图像的痤疮评估是一致的。(H.M.Singer等人，使用面向网络的研究助理(NORA)技术比较寻常痤疮的数字摄影与当面评估(Using Network Oriented Research Assistant(NORA)Technology to Compare Digital Photographic with In
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Person Assessment of Acne Vulgaris)，美国皮肤病学会杂志，2018年；154(2):188
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190，doi:10.1001/jamadermatol.2017.5141。)据报告，一种深度学习算法使用416名痤疮患者的正面照片进
行训练以生成自动IGA评分，所述深度学习算法的最佳分类准确率为67％，各种图像输入大小的机器预测评分与临床评分之间的皮尔逊相关系数为0.77。(Z.V.Lim等人，利用卷积神经网络深度学习对寻常痤疮进行自动分级(Automated Grading of Acne Vulgaris by Deep Learning with Convolutional Neural Networks)，皮肤研究与技术，第26/2卷，2020年3月，第187页
‑
第192页。)
[0009]改善痤疮及其影响测量方法的一项努力是痤疮核心结果研究网络(ACORN)，该网络成立的目标是开发一个具有用以评估痤疮的经过验证的方法的“工具箱”，该工具箱可供全世界进行临床试验的研究者采用。希望使用这种标准化的结果测量生成有价值的信息，以帮助指导治疗建议。
[0010]在任何情况下，仍然需要能够可靠地、可再现地和客观地对痤疮进行分级的基于图像的痤疮评估系统和方法，这些系统和方法可替代或补充当前完成的IGA分级。此外，还希望此类系统和方法生成的分级与当前正使用的IGA的分级有可比性，从而允许在两者之间进行有意义的比较。

技术实现思路

[0011]如本文所描述，评估了各个痤疮相关可见特征与痤疮严重程度的研究者全面评估(IGA)分级之间的关系。根据受试者的多模态图像来测量痤疮相关的炎症或红斑、凸起损伤表面形状、微生物荧光和皮肤表面油性，并各个评估它们与IGA分级的关系。还评估了发炎性与非发炎性损伤计数与IGA之间的关系。基于此分析，公开了采用多因子测量组合作为IGA的目标和重复替代方案的方法和设备以用于痤疮严重程度全面评估。
[0012]在示范性实施方案中，本公开陈述一种方法，其包括：获得其中呈现皮肤区域的交叉偏振图像；变换交叉偏振图像以生成红色分量图像；使用所述红色分量图像检测所述皮肤区域中的红斑；获得其中呈现皮肤区域的纹理图像；使用所述纹理图像检测所述皮肤区域的凸起部分；基于在皮肤区域中检测到的红斑和凸起部分生成痤疮严重程度评分；以及输出痤疮严重程度评分的指示。
[0013]在示范性实施方案中，本公开还陈述一种设备，其包括：存储装置，其被配置成存储指令；以及处理器，其被配置成执行存储于存储装置中的指令以获得其中呈现皮肤区域的交叉偏振图像；变换交叉偏振图像以生成红色分量图像；使用所述红色分量图像检测所述皮肤区域中的红斑；获得其中呈现皮肤区域的纹理图像；使用所述纹理图像检测所述皮肤区域的凸起部分；基于在皮肤区域中检测到的红斑和凸起部分生成痤疮严重程度评分；并且输出痤疮严重程度评分的指示。
[0014]下文更详细地描述此类设备和方法及其示范性变型的这些和其它方面。
附图说明
[0015]可参考附图来实现对本公开的更完整理解。
[0016]图1是根据本公开的示范性系统的示意性表示。
[0017]图2是描绘根据本公开的示范性方法的流程图。
[0018]图3A示出不同痤疮严重程度的四名受试者的说明性RBX
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红色图像，并且图3B示出根据图2的方法的对应于图3A的图像的说明性红斑检测图像。
[0019]图4A示出说明性CPIII荧光图像，并且图4B示出根据图2的方法的对应于图3A的图像的说明性CPIII荧光检测图像。
[0020]图5A示出说明性皮肤纹理图像，并且图5B示出根据图2的方法的对应于图3A的图像的说明性凸起表面形状检测图像。
[0021]图6是示出各种痤疮相关因子与IGA之间的关系以及此类因子与IGA的组合的图。
具体实施方式
[0022]以下内容仅说明本公开的原理。因此，应了解，本领域技术人员将能够设计不同的布置，所述不同的布置虽然没有在本文中明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，其包括：获得其中呈现皮肤区域的交叉偏振图像；变换所述交叉偏振图像以生成红色分量图像；使用所述红色分量图像检测所述皮肤区域中的红斑；获得其中呈现所述皮肤区域的纹理图像；使用所述纹理图像检测所述皮肤区域的凸起部分；基于在所述皮肤区域中检测到的所述红斑和凸起部分生成痤疮严重程度评分；以及输出所述痤疮严重程度评分的指示。2.根据权利要求1所述的方法，其包括：获得其中呈现所述皮肤区域的荧光图像；以及检测所述皮肤区域的含有指示痤疮的卟啉的部分，其中所述痤疮严重程度评分是基于所述皮肤区域的所述检测到的部分生成的。3.根据权利要求2所述的方法，其包括获得其中呈现所述皮肤区域的平行偏振图像，其中所述纹理图像是使用所述平行偏振图像和所述交叉偏振图像的组合生成的。4.根据权利要求3所述的方法，其包括对所述平行偏振图像、所述交叉偏振图像或所述荧光图像中的至少一个执行一个或多个校正操作。5.根据权利要求1所述的方法，其中检测所述皮肤区域中的红斑包括将自适应性阈值处理技术应用于所述红色分量图像。6.根据权利要求1所述的方法，其中检测所述皮肤区域的凸起部分包括将亮度滤波操作或形状滤波操作中的至少一个应用于所述纹理图像。7.根据权利要求1所述的方法，其中变换所述交叉偏振图像以生成红色分量图像包括执行所述交叉偏振图像的RBX变换。8.根据权利要求2所述的方法，其包括：获得其中呈现所述皮肤区域的激发图像；使用所述激发图像校正所述荧光图像；以及使用校正后的荧光图像检测所述皮肤区域的含有所述卟啉的所述部分。9.根据权利要求2所述的方法，其中生成所述痤疮严重程度评分包括：基于在所述皮肤区域中检测到的所述红斑确定第一度量；基于在所述皮肤区域中检测到的所述凸起部分确定第二度量；基于所述皮肤区域的含有所述卟啉的所述检测到的部分确定第三度量；以及计算所述第一、第二和第三度量的组合。10.根据权利要求1所述的方法，其中：所述纹理图像是其中呈现所述皮肤区域的三维图像；并且所述方法包括使用所述纹理图像来测量所述皮肤区域的所述凸起部分的表面积或体积中的至少一个。11.一种非暂时性计算机可读存储介质，其含有用于由处理器执行以用于实行根据权利要求1所述的方法的指令。12.一种设备，其包括：存储装置，其被配置成存储指令；以及
处理器，其被配置成执行存储于所述存储装置中的指令以：获得其中呈现皮肤区域的...

【专利技术属性】
技术研发人员：萨钦，
申请(专利权)人：坎菲尔德科技有限公司，
类型：发明
国别省市：