[发明专利]用于检查宫颈的医疗器械

说明书

技术领域

本发明涉及宫颈的光学检查领域，具体而言涉及阴道镜领域。

背景技术

出现在宫颈的癌症是许多国家女性中的第一癌症。女性中约30%的癌症是由宫颈癌造成的，例如在印度，每年诊断出多于100000个新病例。

在针对宫颈癌的阳性筛查测试之后，妇科医师例行性地将阴道镜检查用作第二诊断步骤以识别宫颈中异常区域。阴道镜为低倍率、立体、双目视野显微镜，其具有用于子宫颈的放大视觉检查的强大光源，以帮助宫颈癌的诊断。

在世界范围内应用的针对宫颈癌的例行测试（并且在其中使用了阴道镜）涉及向宫颈施予醋酸和碘溶液的组织反应。

阴道镜被用于识别提示异常组织的可视线索。它起到发光双目显微镜的作用，以放大宫颈、阴道以及外阴表面的视图。可以使用低倍率（2×至6×）获得表面结构的总体印象。利用中倍率（8×至15×）和高倍率（15×至25×）评价阴道和宫颈。常常需要较高的倍率识别可能指示存在更高级的癌前病变或癌性病变的特定血管模式。各种滤波器可用于突出宫颈表面的不同方面。

借助于例如棉棒或喷雾将醋酸（通常为3-5%）施加到宫颈。

具有高风险的肿瘤形成或癌症的区域将表现为不同程度的白度，因为醋酸白与较高的核密度相关。术语“醋酸白”被用于与角化过度症或黏膜白斑病的区域的明显不同的对比中，这些区域在醋酸的施加之前呈现白色。移行带是宫颈上的关键区域，许多癌前病变和癌性病变最常在这里出现。看到移行带以及任何可视化的病变的整个范围的能力，确定是否可达到充分的阴道镜检查。

在醋酸的施加之后变白或具有异常血管模式的宫颈区域常常被考虑用于活检。将碘溶液施加于宫颈以帮助突出异常的区域，并区分化生区域与可疑病变。

在完整的检查之后，阴道镜医师确定具有最高度可视异常的区域，并且可以使用长的活检器械从这些区实现活组织检查。大多数医生和患者都认为麻醉不是必要的。然而现在，一些阴道镜医师推荐并使用诸如利多卡因的局部麻醉剂或宫颈阻滞，以消除患者不适，尤其如果要采集许多活检样品。

需要大量训练以正确解读根据以上方案的阴道镜测试。在诸如印度和中国的新兴市场中，培训资源和专业知识的缺乏限制了这种有效诊断工具的使用。相同的情况适用于工业化国家，在那里有资质的医疗人员短缺。

阴道镜诊断需要专业知识，并且涉及对用于子宫颈疾病的精确诊断的特定图像特征的检测。这使得该领域的自动化具有挑战性。在做出诊断所考虑的若干特征中，重要的特征之一为宫颈区域上存在的点状标记：它们是异常血管结构的标志物，并且它们的存在与宫颈的癌前病变和癌性病变的存在显著相关。

发明内容

本发明在独立权利要求中提供了一种医疗器械、一种计算机程序产品、一种操作所述医疗器械的方法、以及一种视频配准的方法。在从属权利要求中给出了实施例。

本发明可以提供一种方法，以鲁棒地识别阴道镜图像中存在的点状标记。本发明的实施例可以提供一种跟随有基于学习的框架的分级滤波途径，以检测不同种类的点状（细小/粗大/扩散的），并分割那些用于诊断辅助的区域。本发明的实施例可以将点状检测分成两个阶段：（1）粗略水平点状检测：其基于跟随有若干目标滤波步骤的感兴趣点检测以去除错误检测的目标。（2）精细水平点状检测：使用基于学习的框架以鲁棒地分类粗略检测的点状。最后的步骤是定义包含点状标记的区域。在具有不同严重性的癌前病变的35个数据集上执行测试，并且实现了关于测试集合的98.2%的平均准确性。

当前的阴道镜检查是主观的，并且依赖于妇科医师针对解读的知识和经验。因此，本发明的目的是消除该过程的主观性。本发明的另一目的是通过减少学习曲线并辅助诊断，增加阴道镜的可用性。本发明的另一目的是向用户（妇科医师）提供更高的置信度。本发明的再另一目的是提供针对癌症严重性程度的量化度量。

这些目标通过根据本发明的系统或方法得以实现。

根据本发明，提供了一种用于宫颈的光学检查的系统，所述系统包括光学放大器件、照明器件、用于至少一种刺激剂和/或造影剂的施予的施放器件、成像器件以及图像处理器件。所述图像处理器件还包括关键帧提取器件，任选地，为眩光去除器件、目标检测器件（也称作“目标检测器”）以及不透明度变化检测器件。

如本文中所用的炫光可以指镜面反射。如此，所述眩光去除器件在一些实施例中可以是镜面反射去除器件。

在优选的实施例中，所述系统还包括用于数据输入和数据输出的操作者接口器件。这种接口器件例如为显示器屏幕、键盘、鼠标、触摸屏、触摸板、控制杆等。