一种分割系统和方法包括：通过在结构图像中选择两个位置以界定（14）搜索区域，并且对搜索区域进行采样以提供展开的图像；对展开的图像进行边缘滤波（20）以确定图像中可能的边界像素；针对展开的图像构造（22）有向图，所述构造（22）是通过计算（24）边界像素之间的最小代价以确定所述图的节点而进行的；利用实况图像生成（26）可能的分割以供用户核定；根据所述用户的迹线，连接（32）用于要分割的结构的图像的最终分割的节点。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请要求享有2010年8月2日提交的美国临时申请N0.61/369813的优先权，在此通过引用将其全部并入。本公开涉及医学成像，并且更具体而言，涉及利用实况反馈对内部组织进行分割的系统和方法。腋淋巴结(ALN)的状态是评估新乳腺癌患者的重要预后因素。所述状态影响到治疗规划。当前通过Sentinel淋巴结活检(SLNB)组织病理学地确定。SLNB是耗时的有创程序，并且是当前的标准程序，这是因为没有评估淋巴结状态的可选方式。一种比SLNB更加高效并且具有更少的患者不适的可选程序将是有益的。当前使用多种成像模态来研究原发性乳房肿瘤，所述成像模态包括超声(US)和乳房磁共振成像(BMRI)。对于ALN评估，在很多机构中接受US。不过，US在测量病变尺度方面可能不精确。众所周知，US取决于操作者，不能保证研究的可再现性。另一方面，计算断层摄影(CT)和磁共振成像(MRI)是可再现的研究并且允许精确测量。近来，已经推荐将BMRI用于作为乳房X射线照相术的辅助来筛选高风险乳腺癌患者，以及用于评估最近被诊断为乳腺癌的女性体内的对侧乳房。由于在全国范围内越来越多地执行BMRI，因而使用BMRI评估ALN变得更加常见。于是，因为对患乳腺癌的患者更加频繁地使用这两种模态，故在评估ALN时以组合方式使用来自US和BMRI的信息将是理想的。在临床实践中，作为对所有新乳腺癌患者的例行临床护理的一部分，乳房放射科医师诊断腋淋巴结(ALN)。ALN诊断包括在超声和磁共振(MR)图像上测量ALN的长轴和短轴以及最大皮层厚度。放射科医师的人工测量是主观的，其包括人为误差，并且是耗时的。当前放射科医师人工测量ALN尺度。由于超声测量中的人为误差，因而需要计算ALN尺寸的更加可靠的并且可再现的方法。根据本专利技术的原理，提供了一种手术前无创程序，用于内部组织评估和其他医学程序。一种分割系统和方法包括:通过在结构图像中选择两个位置来界定搜索区域，并且对搜索区域进行采样以提供展开的图像；对展开的图像进行边缘滤波以确定图像中可能的边界像素；针对展开的图像构造有向图，所述构造是通过计算边界像素之间的最小代价来确定所述图的节点而进行的。利用实况图像生成可能的分割以供用户核定；根据所述用户的迹线，连接用于要分割的结构的图像的最终分割的节点。一种分割方法包括:通过在要分割的结构的图像中选择两个位置来界定搜索区域；对所述搜索区域进行采样以提供展开的图像；对展开的图像进行边缘滤波以确定图像中的可能的边界像素；针对展开的图像构造有向图，所述构造是通过计算边界像素之间的最小代价来确定所述图的节点而进行的；利用实况图像生成可能的分割以供用户核定；利用所述图像中用户跟踪的光标来调节可能分割的边界；以及通过包括生成的可能的分割的边界并利用用户调节的边界替代可能的分割的任何生成的边界，来连接用于要分割的结构的图像的最终分割的节点。一种分割系统包括处理器和耦合到所述处理器的存储器。所述存储器存储分割模块。所述分割模块被配置为:通过在要分割的结构的图像中选择两个位置来界定搜索区域；对所述搜索区域进行采样以提供展开的图像；对所述展开的图像进行边缘滤波以确定图像中可能的边界像素；通过计算边界像素之间的最小代价来确定图的节点，针对展开的图像构造有向图；利用实况图像生成可能的分割以供用户核定；以及根据所述用户的迹线，连接用于要分割的结构的图像的最终分割的节点。一种用于在医学中使用的计算机工作站包括:分割系统，所述分割系统具有处理器和耦合到所述处理器的存储器；用于第一用户输入的模块，所述用户输入令所述处理器响应于用户在解剖结构的图像中选择两个或更多个位置而生成可能的分割；还包括用于响应于第二用户输入生成最终分割的模块。用于第一用户输入的模块和用于生成最终分割的模块包括根据本文中所述的分割方法工作的任何用户接口设备或适当的图像处理工具。结合附图进行理解，通过以下详细描述的说明性实施例，本公开的这些和其他目的、特征和优点将变得显而易见。将参考附图在优选实施例的以下描述中介绍本公开，在附图中:附图说明图1是示出了根据一个说明性实施例的、用于分割的系统/方法的方框图/流程图；图2A的超声图像示出了根据本专利技术的原理的、被定位以界定搜索区域的两个点；图2B的超声图像示出了根据本专利技术的原理的界定分割的可能的边界的调节；图2C的超声图像示出了根据本专利技术的原理的最终分割；图3A的磁共振图像示出了根据本专利技术的原理的、在界定搜索区域之前界定的感兴趣区域；图3B的磁共振图像示出了根据本专利技术的原理的、放大的图3A的感兴趣区域；图3C的磁共振图像示出了根据本专利技术的原理的、界定的搜索区域；图3D的磁共振图像示出了根据本专利技术的原理的、界定分割的可能的边界的调节；图3E的磁共振图像示出了根据本专利技术的原理的最终分割；图3F是图解地示出了根据本专利技术的原理的、利用图像进行的自动测量的图像；以及图4是示出了根据另一说明性实施例的用于分割的系统的方框/流程图。本专利技术的原理提供了更加客观的诊断工具和技术，其显著减少了人为误差，特别是，与常规成像方法相关联的主观误差。在一个特别有用的实施例中，一种可靠的并且可再现的系统和方法利用实况反馈分割来自超声(US)和/或乳房磁共振成像(BMRI)的图像，以计算腋淋巴结(“ALN”)尺寸。对于多数ALN，利用来自用户的输入，这些实施例能够测量ALN:长轴和短轴，最大皮层厚度，ALN外皮面积、ALN核面积、ALN核和外皮面积的比率以及ALN诊断所需的不对称值。本专利技术的原理使得ALN诊断更加客观，消除了人为误差，通过减少ALN诊断所需的若干任务简化了放射科医师的临床工作流程。可以将本专利技术的原理集成为现有工具套装和控制台中的功能部件，例如，这些实施例可以是需要计算针对腋窝、腹部、胸部、颈部淋巴结或其他内部结构的测量结果的Integral Breast Workspace、2D/3D Philips US扫描机、所有Philips MRI扫描机(例如作为软件功能部件)以及所有Philips CT扫描机和工作站的部分。本专利技术的分割方法还可以在其他成像设备上工作，例如CT、乳房X射线照相术、层析X射线摄影组合、PEM (正电子发射乳房X射线照相术)，也可以用于身体内的其他淋巴结，例如:腹部、胸部和颈部淋巴结等，或其他内部结构。应当理解，将关于腋淋巴结来描述本专利技术；然而，本专利技术的教导要更加宽泛并且适用于在跟踪或分析复杂生物学或机械系统时采用的任何设备或方法。具体而言，本专利技术的原理适用于生物系统的内部跟踪程序和身体中所有区域(例如肺、胃肠道、排泄器官、血管等)中的程序。附图中描绘的元件可以实现于硬件和软件的各种组合中并提供的功能可以在单个元件或多个元件中组合。附图中示出的各种元件的功能可以通过利用专用硬件以及能够与适当软件相关联的、能够运行软件的硬件来提供。在由处理器提供时，可以由单个专用处理器，由单个共享处理器，或由多个独立的处理器(其中一些可能是共享的)来提供所述功能。此外，术语“处理器”或“控制器”的直接使用不应被解释为排他地指示能够执行软件的硬件，可能暗含地包括，但不限于数字信号处理器(“DSP”)硬件、用于存储软件的只读存储器(“ROM”)、随机存取存储器(“ RAM”)、非易本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.02 US 61/369,813;2010.09.30 US 61/388,0161.一种分割方法,包括: 通过在要分割的结构的图像中选择两个位置来界定(14)搜索区域； 对所述搜索区域进行采样(18)以提供展开的图像； 对所述展开的图像进行边缘滤波(20)以确定所述图像中可能的边界像素； 针对所述展开的图像构造(22)有向图，所述构造(22)是通过计算边界像素之间的最小代价以确定所述图的节点而进行的； 利用实况图像生成(26)可能的分割以供用户核定；以及 根据所述用户的迹线，连接(32)用于要分割的所述结构的图像的最终分割的节点。2.如权利要求1所述的方法，其中，通过选择两个位置界定(14)搜索区域包括选择所述结构的中心和所述结构的边界。3.如权利要求1所述的方法，还包括淡化(16)所述搜索区域外部的像素以高亮显示所述搜索区域。4.如权利要求1所述的方法，其中，对所述搜索区域进行采样(18)包括以一度的间隔对所述搜索区域进行采样。5.如权利要求1所述的方法，其中，计算(24)边界像素之间的最小代价包括采用Dijkstra最小代价路径。6.如权利要求 1所述的方法，其中，连接(32)用于最终分割的节点包括寻找距从当前起始节点开始的所述迹线的路径中的像素最近的节点。7.如权利要求1所述的方法，其中，所述结构的图像包括以下中的一个或多个:超声图像、磁共振图像和乳房X射线照相术图像。8.如权利要求1所述的方法，其中，所述结构包括淋巴结。9.一种分割方法,包括: 通过在要分割的结构的图像中选择两个位置来界定(14)搜索区域； 对所述搜索区域进行采样(18)以提供展开的图像； 对所述展开的图像进行边缘滤波(20)以确定所述图像中的可能的边界像素； 针对所述展开的图像构造(22)有向图，所述构造(22)是通过计算边界像素之间的最小代价以确定所述图的节点而进行的； 利用实况图像生成(26)可能的分割以供用户核定； 利用所述图像中用户跟踪的光标来调节(28)所述可能的分割的边界；以及通过包括生成的所述可能的分割的边界并使用所述用户调节的边界而弃用所述可能的分割的任何生成的边界，来连接(32)用于要分割的所述结构的图像的最终分割的节点。10.如权利要求9所述的方法，其中，通过选择两个位置界定(14)搜索区域包括选择所述结构的中心和所述结构的边界。11.如权利要求9所述的方法，还包括淡化(16)所述搜索区域外部的像素以高亮显示所述搜索区域。12.如权利要求9所述的方法，其中，对所述搜索区域进行采样(18)包括以一度的间隔对所述搜索区域进...
【专利技术属性】
技术研发人员：L·迈内尔，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：
国别省市：
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