脑室分析制造技术

描述了一种用于分析脑室（８）的系统。该系统包括边缘检测器（５２），其用于识别脑室的边缘上的边缘点（１７）。另外，提供长度测量器（５３）用于建立起始于脑室的中心点（５）而终止在边缘点（１７）的路径（１０）的长度测度。边缘检测器（５２）布置为用于检测脑室的脑叶端部处的边缘点，长度测度与脑叶的范围对应。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】脑室分析
本专利技术涉及分析脑室。
技术介绍
阿尔茨海默病(AD)是最常见的痴呆症种类，占到总病例的50-70％。阿尔茨海默病使全世界大约2400万人饱受折磨。由于年龄是主要的危险因素，因此到2025年，老龄化人口的统计学趋势将使这一数字翻倍。尽管目前还没有阻止或者防止该疾病的药物，但是已经有多种可以缓解症状的对症药物，并且在某些情况下可以延缓发病进程。这些药物大多数只能在疾病早期或者中期有效，这使得疾病的早期检测是所期望的。当前，对于诊断阿尔茨海默病的主要测试为认知能力测试。根据设计，这些测试可以测量各种认知功能，例如记忆力、注意力、方向感、语言能力以及学习能力。诸如简易精神状态检查(MMSE)的这些测试的主要吸引力在于方便实施，但是结果可能是主观的并且容易受到患者在测试时的精神状态和身体状态影响。在阿尔茨海默病的诊断中，尽管认知能力测试的评分作用很大，但是医学成像也是很有用的。例如，成像可以用于消除其他可能的原因，例如肿瘤，解释了较低的认知能力得分。成像技术可以在评估患者所患有的痴呆症的具体类型(阿尔茨海默病，或者其他痴呆症类型，例如血管性或者额颞性)的过程中使用。而且，一些患者，特别是受过高等教育和高智商的患者，能够在测试中长期隐瞒认知缺陷。在这种情况下，基于图像的分析可以通过在结构上量化大脑变化而较早地检测到阿尔茨海默病。J.Ashburner等人在TheLancetNeurology于2003年2月第2期的79-88页发表的“Computer-assistedimagingtoassessbrainstructureinhealthyanddiseasebrains”中给出了用于相对于大脑疾病评估大脑结构的计算机辅助成像技术的综述。
技术实现思路
拥有用于分析大脑结构的改进的系统是有利的。为了更好地解决这一问题，在本专利技术的第一方面中，提出了用于分析脑室的系统，该系统包括：边缘检测器，其用于识别脑室的边缘上的边缘点；以及长度测量器，其用于建立包括脑室的中心点并且终止在边缘点的路径的长度测度。借助于该系统获得的长度与诸如阿尔茨海默病的大脑疾病相关。因此，该系统提供可复制的、自动的测量结果，其可以用作医师在对患者进行诊断时考虑进去的数值。可选地，该值可以用作计算机决策支持系统的输入，该系统可以基于此值以及任选地其他的输入数据进行诊断。路径可以起始于中心点。在这种情况下，建立沿着路径从中心点到边缘点的距离。边缘检测器可以布置为用于检测脑室的脑叶端部处的边缘点，长度测度与脑叶的范围对应。人们发现脑室的脑叶范围与大脑疾病，特别是与阿尔茨海默病相关。使用侧脑室的中心点和侧脑室的右后脑叶端部附近的边缘点得到与阿尔茨海默病的高度相关性。同样，医学图像中可见的大脑第三脑室的宽度示出为与诸如阿尔茨海默病的大脑疾病密切相关。可以通过选择由贯穿中心点的线连接起来的、脑室的两个边缘点建立这种宽度，从而使得两个边缘点之间的距离基本上是最短的，长度测量器布置为用于建立所述基本上最短的距离。边缘检测器可以布置为用于识别脑室的边缘上的多个边缘点，并且长度测量器可以布置为用于建立从中心点到多个边缘点中的每一个的距离，以获得多个长度。例如，起始于相同中心点的多个长度提供可以由决策支持系统处理的更多信息。统计模块可以使用多个长度以计算多个长度的统计量。这种统计量可以用于大脑疾病的诊断过程。例如，人们发现从中心点以在中心点周围完全分布的不同方向延伸的多个长度的长度平均与阿尔茨海默病高度相关。该系统可以包括中心点检测器，其用于识别至少一部分脑室的中心点。但是，该中心点没有必要在所有实施例中详细计算。该系统还可以包括用于识别图像区域的器件，所述区域的边界是基于脑室的第一中心点的，以用用于识别脑室的第二部分的器件，所述脑室的第二部分包括脑室的第一部分与所述区域的交叉，中心点检测器还布置为用于识别脑室的第二部分的第二中心点。这提供了识别脑室的点的鲁棒性方式。通过识别其边界基于第二中心点的另一区域以及识别所述另一区域中脑室部分的中心点来重复所得到的过程。可以按照沿因此识别出的中心点的路径的长度来计算长度测度。这提供了找到脑室的脑叶长度的鲁棒性且精确的方式。同样，可以通过以下方式估计脑室的端部：多次迭代识别中心点以及识别其边界基于中心点的区域的过程。例如，所述区域的边界可以包括第一中心点。医学图像可以包括3D医学图像数据集的二维横截面。2D图像允许进行相当有效的计算。可以提供一种医学工作站，其包括上述系统和用于生成长度测度的人类可读表示以及医学图像中路径的图形指示的输出设备。这允许临床医生回顾相关量值。可以提供用于采集医学图像的医学成像装置，该医学成像装置包括上述系统。这允许紧接在图像采集之后在图像采集处执行计算。一种分析在医学图像数据集中表示的脑室的方法包括：识别脑室的边缘上的边缘点；以及建立通过脑室的路径的长度测度，所述路径终止在边缘点处并且包括脑室的中心点。可以提供一种计算机程序产品，其包括用于令处理器系统执行所述方法的计算机指令。本领域技术人员将意识到，本专利技术的两个或更多个前述实施例、实现方式和/或多个方面可以任何有益的方式进行结合。本领域技术人员可以基于本描述对图像采集装置、工作站、系统和/或计算机程序产品进行修改和变型，所述修改和变型对应于所描述的系统的修改和变型。本领域技术人员将意识到，所述方法可以用于由诸如但不限于标准X射线成像、计算断层摄影(CT)、磁共振成像(MRI)、超声(US)、正电子发射断层摄影(PET)、单光子发射计算断层摄影(SPECT)以及核医学(NM)的各种采集模态采集的多维图像数据，例如2维(2-D)，3维(3-D)或者4维(4-D)图像。附图说明参考附图，对本专利技术的这些及其他方面进行进一步的阐明和描述，其中图1A示出了健康对照的大脑MR图像的横截面切片；图1B示出了诊断为阿尔茨海默病患者的大脑MR图像的横截面切片；图2示意性图示了脑室的若干方面；图3图示了表示“特征(signature)图描述符”的曲线图；图4示出了用于分析脑室的系统的示意图；图5示意性图示了脑室的若干方面；图6示出了分析脑室的方法的示意图。具体实施方式阿尔茨海默病(AD)的一种症状是大脑中神经元的丧失。在许多情况下，医学专家使用MR(磁共振)图像通过感兴趣结构的收缩(萎缩)，或者有时更简单地通过诸如脑室的流体填充结构的扩大而定性地测量神经元丧失。使用体积来进行定量分析。体积或者2维中的面积是一种粗略的测度，这种测度不提供细节形状的分析。另一方面，医学专家不情愿使用复杂、难于再现或者难于理解的形状描述符。这就是专家们在其诊断中更优先使用面积和体积的原因。在本文中，公开一种针对脑室的新颖的且容易提取的形状描述符。发现这些形状描述符在例如阿尔茨海默病患者和健康对照的分类中是更好的描述符。由于年龄增长和阿尔茨海默病导致在大脑中发生的结构变化之一是脑室扩大。脑室中充满了脑脊液，脑脊液是一种为大脑提供物理和营养支持的水溶液。在由于神经元丧失导致萎缩的情况下，脑室随之扩大。在图1中，对于健康对照和阿尔茨海默病患者，脑室作为中心高强度区域可见。图1A示出了健康对照的轴向MRT2切片。附图1B为患有阿尔茨海默病的患者的轴向MRT2切片。在这两幅图中，图本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于分析医学图像数据集中表示的脑室（８）的系统，包括边缘检测器（５２），其用于识别所述脑室的边缘上的边缘点（１７）；以及长度测量器（５３），其用于建立包括所述脑室的中心点（５）并且终止在所述边缘点（１７）的路径（１０）的长度测度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP08166005.22008年10月7日1.一种用于分析医学图像数据集中表示的脑室(8)的系统，包括边缘检测器(52)，其用于识别所述脑室的边缘上的边缘点(17)；以及长度测量器(53)，其用于建立包括所述脑室的中心点(5)并且终止在所述边缘点(17)的路径(10)的长度测度作为所述脑室的针对阿尔茨海默病的形状描述符；其中，所述边缘检测器(52)被布置为用于检测所述脑室的脑叶端部处的所述边缘点(17)，并且所述长度测度包括起始于所述中心点且终止于所述脑室的所述脑叶端部的所述边缘点(17)的所述脑叶的翼长。2.如权利要求1所述的系统，所述脑室包括侧脑室，并且所述脑叶包括所述侧脑室的右后脑叶。3.如权利要求1所述的系统，所述边缘检测器(52)布置为用于识别所述脑室的边缘上的多个边缘点(7)；以及所述长度测量器(53)布置为用于建立从所述中心点(5)到所述多个边缘点(7)中的每一个的长度，以获得多个长度。4.如权利要求3所述的系统，还包括统计模块(62)，其用于计算所述多个长度的统计量。5.如权利要求1所述的系统，还包括中心点检测器(51)，其用于识别所述脑室的第一部分(8)的第一中心点(5)；用于识别所述图像的区域(14)的器件，所述区域(14)的边界基于所述第一中心点(5)；以及用于识别所述脑室的第二部分(15)的器件，所述第二部分(15)包括所述脑室的所述第一部分(8)与所述区域(14)的交叉；所述中心点检测器(51)，其还布置为用于识别所述脑...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·伊金，
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