用于自动检测医学图像数据中异常的装置

摘要

本发明涉及一种用于自动检测患者身体部位的医学图像数据中异常的装置，具有用于存储图像数据的存储装置，至少一个确定模块，包括用于借助于模式识别从该图像数据中确定一个或者多个通过该图像数据测定的解剖部位的单元，多个不同的检查模块，它们各自包括至少一个用于自动检测一个特定解剖部位中的特定异常的应用程序，输入单元，通过该输入单元可以启动作为主应用程序的应用程序之一，控制单元，用于在通过确定模块确定的解剖部位的基础上自动选择其它应用程序并在后台执行，以及输出单元，用于显示主应用程序的结果以及有关利用在后台执行的应用程序自动检测到的其它异常的信息。本装置改善了医学图像数据的诊断分析。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于自动检测患者身体部位的医学图像数据中异常的装置，具有用于存储图像数据的存储装置、可以启动用于自动检测图像数据中特定异常的应用程序的输入装置，以及显示该应用程序结果的输出装置。

背景技术

医学成像在各种各样的诊断问题中用于支持对患者的诊断。在记录的图像数据中，虽然诊断方面关系重大的异常可以由经验丰富的使用者识别，但在使用者尚无经验的情况下存在着这种危险，即这些异常由于并非始终最佳的图像质量而被忽略。为减少这种问题的发生，公知可以对所记录的图像数据中的异常进行自动检测的装置。这些装置一般情况下包括具有图像数据存储器的数据处理站，使用者可以在该数据处理站上启动CAD应用程序(CAD：Computer Aided Detection(计算机辅助检测))。例如公知用于自动检测解剖部位——胸、肺和大肠中的损害的应用程序。其它公知的应用涉及肝脏、骨胳和大脑。

在存在需要分析的图像数据之后，自动地或者通过使用者的输入启动相应的应用程序。具有不同应用程序的不同检查模块可供不同的诊断问题使用，例如在肺诊断中使用自动检测肺结的应用程序或者在乳房诊断中使用自动检测乳房结的应用程序。在诊断成像时被一起拍片的其它解剖部位或者其它诊断问题在自动检测时则不予考虑。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于自动检测医学图像数据中异常的装置，该装置进一步降低了识别不出医学图像数据中异常的概率。

用于自动检测患者身体部位医学图像数据中异常的本装置以公知的方式包括用于存储图像数据的存储装置、用于启动检测解剖学目标部位中与作为原因的诊断问题相应的特定异常所使用的主应用程序的输入单元，以及向使用者显示主应用程序结果的输出单元。不言而喻，对诊断问题意义重要的解剖部位——在本申请书中也称为目标部位必须包含在图像数据中。主应用程序专门用于检测目标部位上与诊断问题相应的异常。可选的，也可以由使用者通过输入单元选择诊断问题，在其基础上然后自动启动适用的主应用程序。

该装置此外包括多个检查模块，它们各自包括至少一个用于自动检测特定解剖部位中的特定异常的应用程序。该装置的主要特征在于，具有至少一个用于确定通过图像数据测定的一个或者多个解剖部位的确定模块，和控制单元，该控制单元在至少通过确定模块确定的解剖部位基础上自动选择其它适用于检测通过图像数据测定的解剖部位中异常的应用程序并在后台执行。通过确定模块确定一个或者多个解剖部位借助于模式识别对图像数据的自动分析来进行，其中，优选考虑通过一个或者多个输入接口输送到确定模块的附加数据。有关利用在后台执行的应用程序自动检测的其它异常的信息同样显示在输出单元上。

因此，利用本装置与通过使用者预先规定的诊断问题无关地启动和执行该装置上可供自动检测异常的全部应用程序，这些应用程序可以针对所储存的图像数据。例如在检查图像数据中的大肠时，同样可以自动检查腹部的异常以及可能的其它检查结果。此外，使用者以常用的方式选择主诊断问题或者启动相关的主应用程序。由控制单元选择的其它应用程序一般在使用者没有觉察的情况下在后台运行。仅在通过这些其它应用程序检测出图像数据中异常的情况下，才通知使用者注意可能的阳性检查结果。然后该使用者可以针对该现有的图像数据组启动其它检查，或者需要时采用同一或者其它成像方法安排进一步的测量。

为通过控制单元自动选择其它应用程序，需要掌握利用图像数据测定的那些解剖部位。通过确定模块确定这些解剖部位。在通过自动分析图像数据进行这种确定时，可以考虑通过一个或者多个相应的输入接口输送到确定模块的附加信息。该信息可以是使用者的参数输入或者其它信息，例如可以从中确定解剖部位的其它成像方法的图像数据。

因此，利用本装置根据通过所使用的医学成像测定的解剖部位，与所使用的主诊断问题无关地自动检测异常。异常例如可以是器官损害、狭窄、动脉瘤、血管栓塞、肺软组织疾病、骨质疏松症或者解剖病变。通过使用该装置为一般情况下将主要注意力集中于与诊断问题相关的异常的使用者降低了识别不出可供使用的医学图像数据中异常的危险。因此，所记录的、通常也包括未包含在诊断问题中的解剖部位，特别是处于解剖学目标部位之外的部位的图像数据，可以最佳地在其信息内容上加以利用。使用者自动得到对未包含在诊断问题之内的可能异常的检查结果的提示。其同样适用于检测该解剖学目标部位中不同于与该诊断问题相关的异常。

其它应用程序不必与主应用程序同时运行。这一点特别适用于使用者在更晚的时刻才启动主应用程序的情况。在这种情况下，其它应用程序可以通过控制单元在已经得到图像数据之后启动和执行，从而可以在启动主应用程序时就向使用者显示来自其它应用程序的可能的检查结果。在其它应用程序中可以多个或者全部同时，也就是并行地执行或者依次执行。在这里可以根据应用程序任意组合。不言而喻，具有优点的是尽可能多的检查模块以及因此尽可能多的不同应用程序可用于在该装置中自动检测不同的异常和/或自动检测不同解剖部位中的异常。检查模块的数量越多，对所记录的图像数据中可能异常现象的分析也就越好。在这种情况下，特别是用于自动检测胸、肺、大肠、肝、骨内和脑内解剖部位中异常的应用程序具有优点。此外，存在用于自动检测血管内，例如发现闭塞、动脉瘤和血管畸形的应用程序。这一点也适用于肾结石、胆结石和膀胱结石。专业人员可以毫无问题地采用适用的应用程序或算法，例如可以参阅下列文献：Willi A.Kalender，Computertomographie，Publicis MCD Werbeagentur，München，2000，ISBN 3-89578-082-0；Elliot K.Fishman，R.Brooke Jeffrey，Spiral CT，RavenPress New York，1995；R.Felix，M.Langer，Advances in CT II，Springer，Berlin，1992，ISBN3-540-55402-5；H.Pokieser，G Lechner，Advances in CT III，Springer，Berlin，1994，ISBN3-540-58198-7；或者G.P.Krestin，G.M.Glazer，Advances in CT VI，Springer，Berlin，1998，ISBN 3-540-64348-6。

附图说明

下面借助结合附图的实施例对本装置再次举例进行说明。

图1示出本发明的装置。

具体实施方式

图1在此示出这种装置的实施例，具有控制单元1、一个或者多个确定模块2、用于存储图像数据的存储单元3、多个检查模块4、使用者的输入单元5以及作为输出单元的监视器6。在本实施例中可以看出，检查模块4中的一个检查模块14具有一个或者多个用于检测人体器官损害的应用程序，一个检查模块15具有一个或者多个用于检测栓塞的应用程序，一个检查模块16具有一个或者多个用于检测狭窄的应用程序，一个检查模块17具有一个或者多个用于检测肺软组织疾病的应用程序，一个检查模块18具有一个或者多个用于检测骨质疏松症的应用程序，一个检查模块19具有一个或者多个用于检测动脉瘤的应用程序以及一个检查模块20具有一个或者多个用于检测解剖缺陷的应用程序。采用附图标记21表示具有其它应用程序的其它检查模块，必要时是专门针对不同身体部位或者器官的模块。

在记录医学图像数据、例如利用计算机X线断层扫描术记录的CT图像数据之后，这些图像数据被存储在该装置的存储单元3内。随后在第一步骤中，通过一个或者多个确定模块2确定由存储的图像数据测定的解剖部位。为此除了模式识别方法12之外还使用例如使用者10的参数输入、利用计算机X线断层扫描设备提供的X射线照片(Topogramm)11或者其它成像方法的信息，例如显示由图像数据测定的解剖部位的摄像机8或者确定模块2中导航系统9的信息。模式识别方法可以从存储的图像数据3中筛选出所需的信息，附图标记13表示也可以在输送到确定模块2的其它信息基础上确定解剖部位。

根据通过确定模块找到的解剖部位，通过控制单元1选择适用的应用程序或算法。为进行这种选择特别是在计算机X线断层扫描术的情况下附加使用扫描参数7。该扫描参数是这样一些参数，它们用于说明是否采用了造影剂来记录这些图像数据，或者例如所使用的剂量是否可以为了检测出特定异常而进行有意义的分析。此外，扫描参数也可以影响应用程序或算法本身，从而该扫描参数通过控制单元提供给所选择的应用程序。

如下面的实施例所表明的那样，在这种情况下可以针对所记录的图像数据依次使用完全不同的应用程序或算法。对于在胸部和上腹部采用造影剂的CT图像数据产生下列应用：寻找肺结、寻找腹部器官(肝、肾、胰腺)的结、寻找脊柱和背部的骨转移、寻找主动脉瘤、寻找心脏冠状血管的狭窄、寻找肺软组织的病变、寻找肺栓塞和脊柱的骨疏松病变。此外，还可以考虑测量心脏隔膜以及心室。这些方法在后台、也就是与主应用程序——在该实施例中为寻找肺结——并行地运行。在检查结果可能呈阳性的情况下，使用者通过输出单元6得到信息，从而他可以相应采取其它措施。