用于基于探头速度支持计算机辅助诊断的设备和方法
【专利说明】
[0001] 本申请要求于2014年7月16日在韩国知识产权局提交的第10-2014-0090017号 韩国专利申请的优先权，该申请的全部公开通过引用合并于此。
技术领域
[0002] 下面的描述涉及一种用于基于探头速度支持计算机辅助诊断（CAD)以进行病变 检测和确定的设备和方法。
【背景技术】
[0003] 在医疗领域中，通过分析超声图像来检查患者是很普遍的。这样的超声图像允许 内部身体结构（诸如，器官、血管和肌肉）的可视化。超声指具有太高频率从以至于人类听 不到的声波。通常，医生通过将探头（被称为换能器）放置为与患者的身体接触来实时地 获取超声图像。换能器将超声脉冲发射到患者的身体内的组织，并且超声脉冲从患者的身 体的内部反射。由于不同类型的组织以不同的方式反射超声，因此通过追踪和分析在超声 被反射时出现的回波，能够产生与患者的身体的内部相应的图像。通过检查这样的图像，放 射科医生或另一医疗专业人员能够通过监视输出在屏幕上的超声图像来检查和确定病变 或可疑区域。当疑似为病变的区域被找到时，医生缓慢地移动或停止移动探头来观察该区 域。通过这样做，探头提供感兴趣区域的图像。超声波扫描术在以下方面优于其他成像形 式：它可以实时地进行，相对便宜并且不会涉及潜在的辐射危险。然而，超声也可能具有对 诸如骨头的结构的成像问题，并且成功的超声成像需要能够合适地放置换能器的熟练的操 作人员。
[0004] 计算机辅助诊断（CAD)系统分析通过探头获取的超声图像，通过对超声图像进行 处理来检测病变，并随后追踪病变或者实现对每个超声图像上的病变进行检测和分类。通 过以这种方式考虑病变，这样的CAD系统能够针对病变的恶性/良性做出确定。例如，如果 在用户的器官上存在癌生长物，则CAD系统可能够从考虑超声图像的特点来确定该生长物 是否危险。基于这样的确定，能够生成诊断建议，诸如，是否适于执行外科来摘除特定癌生 长物或者是否有必要化疗或放疗。然而，CAD系统的计算性能在分析图像的过程中非常关 键。目前，CAD系统需要时间来处理和分析超声图像以获得基于图像的诊断。在这样的系 统中涉及的计算需求限制了对通过探头获取的超声图像的快速分析。因此，诊断并不是完 全方便的，这是因为诊断无法在扫描时进行而是必须被生成用于后续使用。
【发明内容】
[0005] 提供
【发明内容】
以按照简要的方式介绍构思的选择，其中，所述构思还在以下的具 体实施方式中被描述。该
【发明内容】
不是意在识别权利要求的主题的关键特征或必要特征， 也不是意在用作帮助确定权利要求的主题新的范围。
[0006] 在一个总体方面，一种用于支持计算机辅助诊断（CAD)的设备包括：图像获取器， 被配置为从探头获取图像；速度确定器，被配置为检测探头的速度并确定检测到的速度的 状态；感兴趣区域（ROI)检测器，被配置为从获取自探头的当前图像检测ROI ;R〇I分类器， 被配置为使用探头的速度的状态来确定是否对ROI进行分类，并根据确定的结果对ROI进 行分类。
[0007] 速度确定器还可被配置为使用从探头获取的图像之间的变化来检测速度。
[0008] 图像之间的变化可包括当前图像与先前图像之间的针对每个像素的图像强度的 总和之差、当前图像与先前图像之间的直方图差异、当前图像与先前图像之间的直方图相 似度或当前获取的图像与先前获取的图像之间的主要信息变化程度。
[0009] 速度确定器还可被配置为将检测到的速度与预设阈值进行比较，并将检测到的速 度的状态确定为停止状态、低速状态和高速状态中的一个。
[0010] 在确定的速度的状态是高速状态的情况下，ROI检测器可从当前图像提取特征信 息，并使用特征信息来检测ROI。
[0011] 在确定的速度的状态是停止状态或低速状态的情况下，ROI检测器可通过以下操 作来检测ROI :使用关于在先前图像中搜索的区域的信息或者使用关于从先前图像提取出 的ROI的信息确定将在当前图像中搜索的区域，并从将在当前区域中搜索的区域提取特征 信息。
[0012] ROI分类器还可被配置为：在检测到的速度的状态是停止状态或低速状态的情况 下，确定对ROI进行分类，从当前图像提取特征信息，并使用提取出的特征信息来对ROI进 行分类。
[0013] 所述设备还可包括：显示器，被配置为在屏幕上输出当前图像，并响应于从当前图 像检测到ROI而使用ROI的位置信息在当前图像的相应位置输出指示ROI的区分标记。
[0014] 所述显示器还被配置为：在确定的速度的状态是停止状态或低速状态的情况下， 使用从在当前图像之前的图像检测到的ROI的位置信息来在屏幕上的当前图像中的相应 位置输出区分标记，
[0015] 所述显示器还被配置为：响应于对ROI执行分类，在屏幕上的特定位置上输出分 类结果或者将分类结果输出为与屏幕上的当前图像重叠。
[0016] 所述显示器还被配置为输出指示检测到的速度、确定的速度状态或当前的诊断处 理的?目息项。
[0017] 在另一总体方面，一种用于支持计算机辅助诊断（CAD)的方法包括：从探头获取 图像；检测探头的速度；确定速度的状态；从当前图像检测感兴趣区域（ROI);使用速度的 状态来确定是否对ROI进行分类；根据确定的结果对ROI进行分类。
[0018] 检测探头的速度的步骤可包括：使用从探头获取的图像之间的变化来检测探头的 速度。
[0019] 图像之间的变化可包括当前图像与先前图像之间的每个像素的图像强度的总和 之差、当前图像与先前图像之间的直方图差异、当前图像与先前图像之间的直方图相似度 或当前获取的图像与先前获取的图像之间的主要信息变化程度。
[0020] 确定速度的状态的步骤可包括：将检测到的速度与预设阈值进行比较，并将检测 到的速度的状态确定为停止状态、低速状态和高速状态中的一个。
[0021] 检测ROI的步骤可包括：在确定的速度的状态是高速状态的情况下，从当前图像 提取特征信息，并使用提取出的特征信息来检测ROI。
[0022] 检测ROI的步骤可包括：在确定的速度的状态是停止状态或低速状态的情况下， 使用关于在先前图像中搜索的区域的信息或者使用关于从先前图像提取出的ROI的信息 来确定将在当前图像中搜索的区域，从确定的将在当前图像中搜索的区域提取特征信息， 并使用提取出的特征信息来检测ROI。
[0023] 确定是否对ROI进行分类的步骤可包括：响应于速度的状态被确定为停止状态或 低速状态，确定对ROI进行分类，其中，对ROI进行分类的步骤包括：响应于确定对ROI进行 分类，提取特征信息，并且使用提取出的特征信息对ROI进行分类。
[0024] 所述方法还可包括：屏幕上输出当前图像；响应于从当前图像检测到R0I，使用 ROI的位置信息在当前图像的相应位置输出指示ROI的区分标记。
[0025] 输出区分标记的步骤可包括：在速度的状态是停止状态或低速状态的情况下，使 用从先前图像检测到的ROI的位置信息在屏幕上的当前图像中的相应位置输出指示ROI的 区分标记。
[0026] 对ROI进行分类的步骤可包括：响应于对ROI执行了分类，在屏幕上的特定位置输 出分类结果，或者将ROI的分类结果输出为与屏幕上的当前图像重叠，
[0027] 所述方法还可包括输出指示当前对当前图像执行的诊断处理的信息。
[0028] 在另一总体方面，一种用于支持计算机辅助诊断（CAD)的设备包括：速度确定器， 被配置为检测探头的速度并确定速度的状态；处理选择器，使用确定的速度的状态来选择 检测感兴趣区域（ROI)的处理、对ROI进行分类的处理或检测ROI并对ROI进行分类的处 理；ROI处理器，被配置为对通过探头获取的当前图像执行选择的处理。
[0029] 速度确定器可将速度与预设阈值进行比较，并将速度的状态确定为停止状态、低 速状态和高速状态中的一个。
[0030] 处理选择器还可被配置为：在速度的状态被确定为高速状态的情况下选择检测 ROI的处理作为将对当前图像执行的处理，并且在速度的状态被确定为停止状态或低速状 态的情况下，根据预设策略，选择对ROI进行分类的处理或检测ROI并对ROI进行分类的处 理。
[0031] ROI处理器还可被配置为：在速度的状态被确定为停止状态或低速状态并且检测 ROI并对ROI进行分类的处理被选择的情况下，使用关于在先前图像中搜索的区域的信息 或关于从先前图像检测到的ROI的信息来从当前图像检测R0I。
[0032] 所述设备还可包括：显示器，被配置为在屏幕上输出从探头获取的当前图像，在屏 幕上输出探头的速度和确定的速度的状态中的至少一个，以及使用关于选择的处理的信息 在屏幕上输出关于当前对当前图像执行的处理的信息。
[0033] 在另一总体方面，一种用于支持计算机辅助诊断（CAD)的方法包括：检测探头的 速度；确定速度的状态；使用确定的速度的状态来选择检测感兴趣区域（ROI)的处理、对 ROI进行分类的处理或检测ROI并对ROI进行分类的处理；对通过探头获取的当前图像执 行选择的处理。
[0034] 确定速度的状态的步骤可包括：将检测到的探头的速度与预设阈值进行比较，并 将检测到的探头的速度的状态确定为停止状态、低速状态和高速状态中的一个。
[0035] 选择停止状态、低速状态和高速状态中的一个的步骤可包括：在速度的状态被确 定为高速状态的情况下选择检测ROI的处理作为将对当前图像执行的处理，并且在速度的 状态被确定为停止状态或低速状态的情况下，根据预设策略，选择对ROI进行分类的处理 或检测ROI并对ROI进行分类的处理。
[0036] 执行选择的处理的步骤可包括：在速度的状态被确定为停止状态或低速状态并且 检测ROI并对ROI进行分类的处理被选择的情况下，使用关于在先前图像中