当对脑中的低代谢区域进行检测和分类以便于痴呆的诊断时，将利用ＦＤＧ－ＰＥＴ扫描生成的患者脑扫描图像与脑扫描图像中与多种类型的痴呆相关联的多个低代谢区域图样进行比较。在全自动模式中，将患者的扫描与存储在知识库中的所有扫描进行比较，并且将与最有可能的匹配相关联的类型的痴呆连同患者脑的突出显示图像输出给用户。在半自动模式中，用户指定两种或多种类型的痴呆，并且将患者的扫描与典型的指定类型的扫描进行比较。之后，将包括针对每一种类型的相应的可能性的诊断信息输出给用户。另外，用户可调整阈值显著性水平，以增加或者减少患者的脑扫描图像中突出显示的低代谢区域中包括的体素的数量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于模型的痴呆的辨别诊断和显著性水平的交互设置本专利技术在医学应用中用于诊断痴呆的正电子发射断层摄影(PET)扫描 器中具有特殊的应用。然而，将会意识到所描述的技术还在其他类型的扫 描系统和/或其他医学应用中具有特殊的应用。阿尔茨海默氏病的早期检测以及其与其他类型的痴呆的差异对于当今 的医学研究而言是一个重要的目标，这是由于响应于当前人口趋势而导致 的预期的患者人数增加。当前的诸如简易精神状态检査(MMSE)的神经 学测试可帮助对不同的神经疾病进行识别和分级。然而，临床诊断本身经 常是不确定的，并且临床评估需要大量的随时间推移的检査和实验室测试。 因此，在痴呆的诊断中成像已经成为了重要的部分。当PET成像与相应的示踪剂结合使用时，PET成像能够示出脑的代谢 功能。例如，当与18F-2-氟代-脱氧-D-葡萄糖(F18-FDG)示踪剂一起使用 时，PET图像将脑中低代谢区域显示包括具有降低的强度的体素。近期的 研究表明PET技术对于痴呆的早期检测是具有前景的。根据另一示例， DaTSCAN可在用于区分阿尔茨海默氏病和路易体病(Lewy-Body disease) 的临床实践中使用。当前的用于分析脑扫描的软件系统计算统计图，所述统计图为每一个 体素指示出与正常水平的统计显著偏离。目前，这些图由专家进行检查， 专家将这些图视觉上分类成不同类型的痴呆，例如阿尔茨海默氏病、路易 体病、额颞叶痴呆或者如果统计图未示出严重的指示代谢减退的图样则为 健康。已经提出了用于自动辨别两种类型的痴呆的第一方法，但还未在临 床实践中使用。因此，现有技术需要获得便于克服上述缺陷的系统和方法。根据本专利技术的一方面， 一种针对痴呆的自动辨别诊断的系统包括知 识库(12)，其包括呈现多种类型和程度的痴呆的典型图样的多幅脑扫描图像，以及一幅或者多幅健康的脑扫描图像；处理器(14)，其接收与患者的 脑扫描图像相关的信息，并且将患者的脑扫描图像与知识库(12)中的脑 扫描图像进行比较；以及用户界面(18)，向所述用户界面输出痴呆诊断信 息用于用户查阅。根据另一方面，自动诊断患者痴呆的方法包括执行降维以针对患者 脑的扫描图像的统计图生成特性向量；对特性向量进行加权以指示各个向 量的相对能力，从而辨别出不同类型的痴呆；以及将加权的特性分类为对 应于多种类型的痴呆中的一个或多个。一个优势在于痴呆诊断是自动的，由此降低了人为错误的可能。 另一个优势在于在单个过程中区分多种类型的痴呆。 另一个优势在于便于痴呆的早期检测的可调整的显著性阈值水平。 另一个优势在于与人为分析相比执行可再现的、量化分析。 本领域的普通技术人员在阅读和理解以下详细说明的基础上将会意识 到主题专利技术的另一些优势。本专利技术可以具体化为各种部件及部件的布置，以及各种步骤及步骤的 执行。附图仅仅出于例示各方面的目的，不应被视为限制本专利技术。附图说明图1示出了一种通过分析空间标准化的FDG-PET图像的自动的、基于模型的痴呆的辨别诊断系统；图2示出了患者脑的PET扫描图像的统计图，其可由用户交互操纵；图3是通过学术性临床实践中使用的两个软件系统获得的脑扫描的截 屏图示，以及示出了低代谢体素的可视化的覆盖的参数图4是针对指定类型的痴呆的指标的可视化图示，根据各实施例也可 以考虑其他可视化类型(例如，轮廓、3D视图等)；图5示出了根据各方面利用自动或者半自动诊断技术执行对各种类型 和域程度的痴呆的辨别诊断；图6示出了一种用于生成图谱(atlas)或综合图的方法，用于当执行降 维时生成加权特性；图7示出了一种在单个分析过程之后交互地调整患者的低代谢脑图的 统计显著性的方法；7图8示出了例如可结合上述的一个或多个系统和/或方法而采用的一种 诊断成像设备。图1示出了一种通过分析空间标准化的FDG-PET图像自动的、基于模 型的辨别诊断痴呆的系统10。所述系统基于知识库12，所述知识库12包 含针对多种类型和/或程度的痴呆中的每一种的以及健康的脑的模型，并且 具有两种操作模式。在第一种操作模式中，相对于知识库中所有的模型分 析图像。在第二种操作模式中，用户限定模型的子集，以便改进针对指定 的辨别诊断任务的精度。在这两种模式的任一种中，所述系统便于检测患 者是否具有痴呆，并且如果具有话，存在哪(一种或多种)类型的痴呆以 及所述痴呆进展到了何种程度或者阶段。系统包括知识库12,所述知识库12包括多个特征痴呆扫描，用于训练 处理器14和/或一个或多个分类器以便于分析患者的脑扫描图像，以及一幅 或多幅健康的脑扫描。例如，特征痴呆扫描可以为脑扫描的统计图、空间 标准化或者预处理的扫描等。在一个实施例中，知识库包括后处理标准化 扫描(例如，图2中的34)。将处理器14耦合到诸如PET扫描器或者其他 合适的扫描器(例如，fMRI等)的扫描器16，所述扫描器生成患者脑的图 像用于与特征图像进行比较。可选地，处理器与存储由扫描器生成的用于 稍后诊断的图像的数据库连接。由于不同模式的低代谢区域具体地指示特 定形式的痴呆，因此PET成像对于不同的诊断是有用的，这便于使用不同 疗法和/或不同药物治疗不同类型的痴呆。处理器执行一个或多个比较算法并且向用户界面18输出患者的图像、 比较信息、关于一个或多个有可能的类型的痴呆的诊断信息等。用户界面 18额外地包括滑杆22，其允许用户交互地调整显著性水平(例如，假阳性 的可接受率)以检测患者的病理变化。将比较算法、分类器、分类器训练算法以及任何其他合适的数据存储 在与处理器14耦合的存储器20中。如本领域技术人员将会意识到的，存 储器20可以是易失性或者非易失性存储器，并且是适于这里描述的各种功 能的类型。根据一个示例，当向患者注射FDG示踪剂(或者其他合适的用于区别指定的类型的痴呆的子集的示踪剂等)时，扫描器拍摄患者的PET图像，患有痴呆的患者具有脑的低代谢区域(例如，呈现下降的脑活动的区域)，所述区域出现在PET图像上，不同类型的痴呆影响脑的不同区域。尽管一 些受影响的区域在不同类型的痴呆之间可能会重叠，但每一种类型的痴呆 都具有低代谢区域的特征图样。因此，在学习阶段，处理器评价知识库中 的特征痴呆扫描并且确定与不同类型的痴呆相关联的低代谢区域的相应的 特征图样。在诊断阶段，执行患者的FDG-PET扫描，并且将得到的低代谢图与各 种类型的痴呆的特征图进行比较。在半自动模式中，操作员指定两种或更 多种类型的痴呆用于比较，并且系统10确定哪一种类型更有可能。在全自 动模式中，系统将患者图与己知痴呆图的整个知识库进行比较并提出诊断。 任选地，也可以执行次好诊断。 一旦处理器已经识别出在低代谢图中典型 地较不活跃的所有区域，其将每一个区域内的所有体素进行组合，并且为 每一个区域确定单个不活动指标。根据若干区域中的每一个在痴呆图样中 或者图样之间进行辨别的能力而对其进行加权以及组合。之后，处理器执 行统计分析以确定所诊断的低代谢图是两种或更多种类型的痴呆中的每一 个的结果的可能性。由于若干原因，自动支持类别间的辨别任务是期望的。对PET数据的 解释需要大量的专业知识，具体而言针对辨别诸如阿尔茨海默氏病(AD) 和路易氏体病(LBD)患者中的那些细微差异图样的专业知识。对于专家 而言，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于对痴呆进行自动辨别诊断的系统，包括 知识库（１２），其包括呈现多种的类型和程度的痴呆中的每种的典型图样的多幅脑扫描图像和一幅或者多幅健康脑扫描图像； 处理器（１４），其接收与患者的脑扫描图像相关的信息，并且将所述患者的脑 扫描图像与所述知识库（１２）中的所述脑扫描图像进行比较图样；以及 用户界面（１８），向其输出痴呆诊断信息用于用户查阅。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：F文策尔，SM扬，T维克，FO蒂勒，R布赫特，
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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