[发明专利]用于诊断疾病的图像分析技术

说明书

技术领域

本发明涉及诊断技术，更特别地，涉及用于诊断疾病的非侵入性图像分析技术。

背景技术

描述医学方法的侵入性共有三类。这三类是：非侵入性方法、微侵入性方法和侵入 性方法。对皮肤不产生破损并且与粘膜，或者皮肤破损，或者除了天然的身体孔口之外的体 内空腔或人工孔洞不接触的医学方法可严格定义为非侵入性。

一种非侵入性诊断技术涉及通过诊断成像技术进行的诊断。这种成像技术可包括 超声诊断、皮血管镜检查、核磁共振(MRI)，等等。

非侵入性方法具有对患者不产生或仅产生微小疼痛、不形成瘢痕，恢复迅速、并且 可避免术后并发症(例如粘连)的益处。但是，对于很多疾病来说，非侵入性技术的诊断精确 性仍受到质疑。在某些病例中，可采用微侵入技术，因此医学技术开发了微侵入方法，例如 皮下注射(采用注射器)、内窥镜检查、经皮手术、腹腔镜手术、冠状动脉导管插入、血管成形 术、立体定位术、羊膜穿刺术及许多其他技术。

尽管我们认为微侵入方法对于多数诊断是安全的和精确的，由于诸多原因(其中 最普遍的一种为不舒适)，很多患者仍然不愿意在身体上实施这些技术。

由于上述原因，仍然有待一种能够诊断疾病并且具有与微侵入技术相同的精确性 的非侵入性成像技术产生。

发明内容

第一方面，本发明提出了一种诊断装置。该装置可包括：图像获取模块，适于接收 包括动物或人体组织的至少一部分的图像；勾绘模块，适于指示所述获取的图像的分析区 域；特征提取器模块，适于提取来自所述分析区域的定量信息；机器学习模块，适于接收所 述提取的信息和应用至少一种检测算法以评估所述组织病情。特征提取器模块可包括用于 补偿所述分析区域旋转的至少一个旋转补偿模块。

在某些实施方式中，图像获取模块适于接收超声图像。这使得装置可处理皮下器 官或实体的组织的图像。因此，许多需要微侵入方法以获得诊断的疾病，可由该装置分析以 用于评估组织的病情。在某些实施方式中，本发明提出的装置可进一步包括用于获得超声 图像的超声成像模块。

在某些实施方式中，超声成像模块具有固定的频率范围。这使得以相同固定频率 范围所获得的两个图像的提取特征可直接比较，因此结果具有可重复性。

在某些实施方式中，对于待评估的具体病情，图像获取模块适于接收与特定的解 剖平面对应的图像。结果，属于同一组织的全部图像是可直接比较的。这使得机器学习模块 受到高效率训练，从而提高了组织评估的准确性。为了实现该目的，图像获取模块适于检测 所接收的图像中预定义的界标。

在某些实施方式中，勾绘模块包括适于允许装置的用户标记所述分析区域的边界 的绘图模块。医生可手工标记待分析的图像区域。可首先定义标记模式，也称为勾绘模式。 该标记模式既可以是徒手模式，其中医生通过用手绘制线或通过选择线之间的点来勾绘 ROI(例如胎儿肺)；或可以是多边形模式，其中，医生可选择多边形类型，例如矩形，并设定 多边形的尺寸；或者勾绘模式也可以是自动模式。在自动模式中，医生可选择ROI内的一个 点，软件根据预先编程的勾绘图案自动勾绘ROI。所选择的点可以是出现在图像中的多个界 标之一。

在某些实施方式中，可配置特征提取器模块以提取与分析区域的一阶和二阶统计 特性对应的定量信息。由于信息来源于像素间的交互作用而不是来源于其值，该统计方法 具有无需先验修正或标准化的优点。

在某些实施方式中，所述统计特性可选自包括分析区域的平均值、方差、标准差、 斜切和峰态的列表或者所述特性可根据整体或其部分分析区域的梯度获得。某些特性可通 过级联(cascading)方式获得。即，直接从该图像或ROI获得一阶特性之后，可通过采用不同 的旋转参数，例如，通过递归旋转该图像获得不同的特性。

在某些实施方式中，可进一步配置所述特征提取器模块以提取与至少一部分分析 区域的特性方向和局部阶段对应的定量信息。

获得的特性应是光或阴影变化下的不变量。采用本文提出的技术，该分析应是几 何和光度学变换下的不变量。应指出的是，本文描述的多种方法，也可用于检测动物、人以 及例如小汽车、公交车、狗、宠物等对象。也采用其他方法检测面部表情、音频应用等等。