專(zhuān)利名稱(chēng)：用于基于病例的決策支持的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于病例的決策支持，更具體而言涉及一種用于個(gè)人化基于病例的決 策支持中的方法和裝置，例如用于在諸如計(jì)算機(jī)輔助診斷(CADx)的醫(yī)療應(yīng)用中的方法和
直ο
背景技術(shù)：
放射科醫(yī)師必須要閱讀很多由計(jì)算機(jī)斷層攝影(CT)、X射線、磁共振成像(MRI)、 超聲、正電子發(fā)射斷層攝影(PET)等產(chǎn)生的掃描圖像。這可能對(duì)放射科醫(yī)師造成“信息過(guò) 載”。另一方面，放射科醫(yī)師可能會(huì)對(duì)掃描有錯(cuò)誤解釋?zhuān)瑥亩鴮?dǎo)致治療延遲或不必要的活組 織檢查。信息過(guò)載潛在地會(huì)加重這個(gè)問(wèn)題。因此，在這種情況下，越來(lái)越多的利用諸如計(jì)算 機(jī)輔助診斷方案的決策支持系統(tǒng)以改善工作流程和患者結(jié)果。計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)的背景是臨床醫(yī)生憑經(jīng)驗(yàn)參考他們以前看過(guò)的病例獲取知 識(shí)。決策支持系統(tǒng)能夠輔助臨床醫(yī)師對(duì)例如肺癌CT掃描做出診斷的一種方式是提供先前 已確診且相似于新圖像的圖像?？梢杂蒀T或任何其他器械，例如X射線、磁共振成像(MRI)、 超聲、正電子發(fā)射斷層攝影(PET)等產(chǎn)生掃描?；趯?shí)例(即基于病例)的范式是，從先前 病例數(shù)據(jù)庫(kù)檢索具有已知診斷的結(jié)節(jié)并將其提供給放射科醫(yī)師。這是基于實(shí)例的CADx系 統(tǒng)的基本前提。Koninkliike Philips Electronics N. V | ^ 白勺 H 為 "Clinician-drivenexample-based computer-aided diagnosis，，、 申 請(qǐng)?zhí)枮?IB2007/052307且尚未公開(kāi)的WO專(zhuān)利申請(qǐng)描述了一種用于優(yōu)化臨床醫(yī)師驅(qū)動(dòng)的基于實(shí)例 的計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)的方法和裝置。根據(jù)該WO專(zhuān)利申請(qǐng)，通過(guò)根據(jù)對(duì)相似性的主觀評(píng)估 將數(shù)據(jù)庫(kù)中的感興趣體積(VOI)群集到各自的集群中來(lái)完成基于實(shí)例(即基于病例)的診 斷優(yōu)化。然后選擇感興趣體積特征的最佳集合來(lái)提取實(shí)例，從而使基于所選特征，相似性的 客觀評(píng)估在特征空間中對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的VOI進(jìn)行群集，以便與基于主觀的群集相一致。將提取 的實(shí)例與要診斷的VOI并排顯示，以供臨床醫(yī)師比較。

發(fā)明內(nèi)容
迄今為止，對(duì)于大部分現(xiàn)有基于病例的決策支持系統(tǒng)而言，例如對(duì)于CADx系統(tǒng)而 言，假設(shè)對(duì)于一位放射科醫(yī)師而言相似的內(nèi)容對(duì)于另一位放射科醫(yī)師也是相似的。然而，由 于相似性是非常主觀的，因此可能在不同物理師之間，甚至是具有相同經(jīng)驗(yàn)水平的物理師 之間都可能是不同的。因此，需要開(kāi)發(fā)對(duì)于每個(gè)用戶(hù)而言個(gè)人化的用于檢索的可靠相似性 度量。找到相似性的問(wèn)題與建立相似性基礎(chǔ)事實(shí)(ground truth)的問(wèn)題相關(guān)。在決策支 持中，術(shù)語(yǔ)“基礎(chǔ)事實(shí)”通常描述理想系統(tǒng)會(huì)返回的“正確答案”。例如，在估計(jì)肺結(jié)節(jié)是良 性還是惡性的計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)中，用于數(shù)據(jù)集的基礎(chǔ)事實(shí)是針對(duì)每種肺結(jié)節(jié)經(jīng)臨床驗(yàn) 證的診斷它是良性的，或它是惡性的，常常通過(guò)活檢樣本和組織病理學(xué)分析證實(shí)的。與針 對(duì)惡性或良性的基礎(chǔ)事實(shí)不同，相似性基礎(chǔ)事實(shí)是模糊的，并不是非黑即白的，且對(duì)于每個(gè)用戶(hù)而言是不同的。不同放射科醫(yī)師對(duì)于相似性可能有不同看法。于是，目標(biāo)仍然是創(chuàng)建 一種能夠匹配基礎(chǔ)事實(shí)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；不過(guò)，基礎(chǔ)事實(shí)自身并沒(méi)有明確定義。相似性是高度 主觀的，且在用戶(hù)間是變化的。例如，用戶(hù)可能基于鋼筆和圓珠筆都能寫(xiě)字而認(rèn)為它們是相 似的。然而，對(duì)于另一用戶(hù)而言，它們是具有完全不同性質(zhì)的兩個(gè)非常不同的物體。本文提出，在來(lái)自幾位放射科醫(yī)師的輸入上訓(xùn)練基于病例的決策支持系統(tǒng)，以建 立“基線”系統(tǒng)，然后系統(tǒng)向放射科醫(yī)師提供選項(xiàng)，以基于他/她的輸入來(lái)細(xì)化基線系統(tǒng)。使 用這些輸入來(lái)直接細(xì)化用于相似性距離計(jì)算的特征的權(quán)重或提供新的相似性基礎(chǔ)事實(shí)集 群，以便針對(duì)具有不同經(jīng)驗(yàn)和/或不同看法的不同用戶(hù)調(diào)整相似性距離計(jì)算。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種方法，包括如下步驟利用用于評(píng)估相似性的一組默認(rèn)特征和權(quán)重執(zhí)行輸入病例和數(shù)據(jù)庫(kù)中一組病例 之間的相似性距離計(jì)算以檢索相似病例；向用戶(hù)呈現(xiàn)所述相似病例和所述組默認(rèn)特征和權(quán)重；從所述用戶(hù)接收輸入，所述輸入包括針對(duì)所述組默認(rèn)特征中至少一個(gè)的經(jīng)修改權(quán) 重和/或除所述組默認(rèn)特征之外的至少一個(gè)新特征；以及利用一組新特征和權(quán)重修改所述相似性距離計(jì)算以檢索對(duì)所述用戶(hù)而言相似的 病例。通過(guò)實(shí)現(xiàn)特征權(quán)重的修改或包括用于相似性距離計(jì)算的新特征，所提出的方法直 接改變了系統(tǒng)性能，于是針對(duì)具有不同經(jīng)驗(yàn)和/或不同看法的不同用戶(hù)調(diào)整了相似病例檢索。在實(shí)施例中，該方法還包括如下步驟接收所述用戶(hù)賦予若干病例用于相似性群 集的輸入評(píng)分；以及基于所述相似性群集產(chǎn)生一組新特征和權(quán)重以通過(guò)運(yùn)行學(xué)習(xí)算法來(lái)修 改相似性距離計(jì)算。通過(guò)實(shí)現(xiàn)并入用戶(hù)確定的變改后基礎(chǔ)事實(shí)以及產(chǎn)生一組新特征和權(quán)重以修改相 似性距離計(jì)算，所提出的方法間接改變了系統(tǒng)性能，于是能夠針對(duì)具有不同經(jīng)驗(yàn)和/或不 同看法的不同用戶(hù)調(diào)整相似性基礎(chǔ)事實(shí)。在另一實(shí)施例中，該方法還包括如下步驟基于從一組用戶(hù)收集的對(duì)于特征和權(quán) 重的多個(gè)個(gè)人設(shè)置產(chǎn)生一組新特征和權(quán)重作為用于相似性距離計(jì)算的新基線。通過(guò)這種方式，將新基線設(shè)置成特別針對(duì)一組用戶(hù)，例如，特別針對(duì)醫(yī)院。此外，評(píng) 價(jià)每個(gè)用戶(hù)的個(gè)人設(shè)置和新基線基礎(chǔ)事實(shí)之間的差異以識(shí)別離群值。在無(wú)經(jīng)驗(yàn)用戶(hù)可能希 望從有經(jīng)驗(yàn)人那里學(xué)習(xí)的情況下，應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)他們使用來(lái)自有經(jīng)驗(yàn)者的設(shè)置。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種裝置，包括檢索單元，其被布置成執(zhí)行輸入病例和一組病例之間的相似性距離計(jì)算，以利用 用于評(píng)估相似性的一組默認(rèn)特征和權(quán)重檢索相似病例；呈現(xiàn)單元，其被布置成向用戶(hù)呈現(xiàn)所述相似病例和所述組默認(rèn)特征和權(quán)重；接收單元，其被布置成從所述用戶(hù)接收輸入，所述輸入包括用于所述組默認(rèn)特征 中至少一個(gè)的經(jīng)修改權(quán)重或除所述組默認(rèn)特征之外的至少一個(gè)新特征；以及修改單元，其被布置成利用一組新特征和/或權(quán)重修改相似性距離計(jì)算，以檢索 對(duì)用戶(hù)而言相似的病例。在實(shí)施例中，接收單元進(jìn)一步被布置成接收所述用戶(hù)賦予若干病例用于相似性群集的輸入評(píng)分；并且所述修改單元被布置成基于所述相似性群集產(chǎn)生一組新特征和權(quán)重以 通過(guò)運(yùn)行學(xué)習(xí)算法來(lái)修改相似性距離計(jì)算。本領(lǐng)域技術(shù)人員在當(dāng)前描述的基礎(chǔ)上能夠執(zhí)行所述的獨(dú)立權(quán)利要求界定的本發(fā) 明的修改及其變型，所述修改和變型對(duì)應(yīng)于方法的修改及其變型。


通過(guò)下文結(jié)合附圖考慮的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的上述和其他目的和特征將變得更顯 而易見(jiàn)，在附圖中圖1是提供了對(duì)根據(jù)本發(fā)明的方法的示范性實(shí)施例概況的流程圖；圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的細(xì)化過(guò)程示范性實(shí)施例的流程圖；圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置300的示范性實(shí)施例的方框圖；在所有的附圖中采用相同的附圖標(biāo)記表示相似的部分。
具體實(shí)施例方式圖1是提供了根據(jù)本發(fā)明的方法一個(gè)實(shí)例概況的流程圖。根據(jù)這種方法，首先在 來(lái)自幾位放射科醫(yī)師的輸入上對(duì)基于病例的決策支持系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練，以建立“基線”系統(tǒng) (步驟100)。然后基于放射科醫(yī)師的輸入通過(guò)細(xì)化過(guò)程針對(duì)特定放射科醫(yī)師調(diào)整系統(tǒng)(步 驟 101)?？梢酝ㄟ^(guò)系統(tǒng)中嵌入的培訓(xùn)模塊，例如使用WO專(zhuān)利申請(qǐng)IB2007/052307中描述的 方法，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)期間或在醫(yī)院安裝期間進(jìn)行基線訓(xùn)練。一旦針對(duì)“一般”人群訓(xùn)練了該系 統(tǒng)，就確定了用于相似性距離計(jì)算的一組默認(rèn)特征和權(quán)重。這些特征和權(quán)重用于對(duì)要診斷 病例(即要查詢(xún)病例)和數(shù)據(jù)庫(kù)中病例之間的相似性做出客觀評(píng)價(jià)。在放射科醫(yī)師首次登錄到系統(tǒng)中時(shí)，他/她可以利用本發(fā)明提供的細(xì)化過(guò)程選擇 為他/她自己的使用個(gè)人化基本事實(shí)和相似性函數(shù)。相似性基本事實(shí)和相似性函數(shù)的細(xì)化 基于放射科醫(yī)師的輸入，其可以直接修改特征的權(quán)重或提供新的相似性基礎(chǔ)事實(shí)集群或兩 者的組合?；诙啻蔚蟮幕A(chǔ)事實(shí)和相似性函數(shù)，在放射科醫(yī)師對(duì)檢索結(jié)果滿(mǎn)意時(shí)， 細(xì)化過(guò)程停止，現(xiàn)在系統(tǒng)針對(duì)特定放射科醫(yī)師得到個(gè)人化，該放射科醫(yī)師將檢索到如同放 射科醫(yī)師感受到的相關(guān)相似病例。圖2是示出了詳細(xì)繪示細(xì)化過(guò)程，例如圖1中的步驟101的示范性實(shí)施例的流程 圖。假設(shè)已經(jīng)如上所述開(kāi)發(fā)出并訓(xùn)練了基于病例的決策支持系統(tǒng)。根據(jù)圖2，該方法包括從 用戶(hù)接收查詢(xún)病例的步驟210，其中用戶(hù)可以是放射科醫(yī)師、物理師或新來(lái)的醫(yī)生。然后，該方法還包括在輸入病例和數(shù)據(jù)庫(kù)中一組病例之間進(jìn)行相似性距離計(jì)算的 步驟220。使用用于評(píng)估相似性的一組默認(rèn)特征和權(quán)重來(lái)檢索相似病例。每個(gè)病例，即與醫(yī)學(xué)主題相關(guān)聯(lián)的圖像和信息，都與表征該病例的一組特征相關(guān) 聯(lián)。這些特征可以包括諸如有效直徑、圓度、對(duì)比度、平均灰度值、棱角性(angularity)、邊 緣、密度、像素標(biāo)準(zhǔn)偏差、徑向梯度指數(shù)等特性。對(duì)于患者特定的臨床數(shù)據(jù)，例如年齡、癌癥 歷史等也可以構(gòu)成特征?！耙唤M默認(rèn)特征”表示已經(jīng)預(yù)先確定的特征類(lèi)型列表，但對(duì)于每個(gè) 病例都明確有與每個(gè)特征相關(guān)聯(lián)的不同值。默認(rèn)特征及其對(duì)應(yīng)權(quán)重用于相似性距離計(jì)算， 以客觀評(píng)價(jià)查詢(xún)病例和用戶(hù)選擇的數(shù)據(jù)庫(kù)所存病例之間的相似性。在特征或權(quán)重變化時(shí)，
6即，在相似性距離計(jì)算變化時(shí)，系統(tǒng)性能，即檢索結(jié)果將相應(yīng)地變化。可以從醫(yī)院自己的包括以前在該醫(yī)院評(píng)價(jià)、診斷或處置過(guò)的病例的數(shù)據(jù)庫(kù)，從用 戶(hù)自己的包括被標(biāo)記為由該特定用戶(hù)診斷的病例的記錄，或從包括用基線系統(tǒng)打包的病例 的預(yù)選訓(xùn)練集，檢索相似病例。用戶(hù)查詢(xún)的病例和從數(shù)據(jù)庫(kù)檢索的病例可以包括圖像和/ 或文本。例如，用戶(hù)查詢(xún)的病例可以是有關(guān)諸如肺結(jié)節(jié)的醫(yī)學(xué)主題的診斷圖像(或一系列 圖像)，而檢索的病例可以是已經(jīng)被診斷為惡性或良性的肺結(jié)節(jié)。還可以為查詢(xún)病例和檢索 結(jié)果增加文本，例如來(lái)自查詢(xún)病例或檢索病例的電子健康記錄的信息。該方法還包括步驟230，該步驟向用戶(hù)呈現(xiàn)所述相似病例以及所述組默認(rèn)特征和 權(quán)重以供他/她主觀評(píng)價(jià)，這些特征和權(quán)重用于相似性距離計(jì)算以客觀評(píng)價(jià)查詢(xún)病例和用 戶(hù)選擇的數(shù)據(jù)庫(kù)中病例之間的相似性。該方法還包括從用戶(hù)接收指示是否需要進(jìn)一步調(diào)整的輸入的步驟235。用戶(hù)觀察 并評(píng)價(jià)檢索到的相似病例并判斷他/她是否希望細(xì)化基線系統(tǒng)。如果用戶(hù)對(duì)檢索結(jié)果滿(mǎn)意 (即，針對(duì)用戶(hù)對(duì)相似性基礎(chǔ)事實(shí)或相似性距離計(jì)算進(jìn)行了充分調(diào)整)，那么系統(tǒng)就不需要 進(jìn)一步調(diào)整。否則，用戶(hù)可以選擇根據(jù)其需求調(diào)整系統(tǒng)。該方法還包括步驟240，該步驟從用戶(hù)接收輸入，輸入包括用于所述組默認(rèn)特征中 至少一個(gè)的經(jīng)修改權(quán)重或除所述組默認(rèn)特征之外的至少一個(gè)新特征。用戶(hù)輸入反映了用戶(hù) 的個(gè)人意見(jiàn)或?qū)Σ±g相似性的偏愛(ài)。在實(shí)施例中，用戶(hù)可以明白地修改默認(rèn)特征和/或 權(quán)重。例如，用戶(hù)輸入修改針對(duì)基線系統(tǒng)中現(xiàn)有特征權(quán)重的信息，或增加排除在基線系統(tǒng)之 外的新特征，例如由于處置導(dǎo)致的腫瘤大小變化。在備選實(shí)施例中，可以由訓(xùn)練會(huì)話暗中進(jìn)行特征的修改。例如，系統(tǒng)可以接收變更 后基礎(chǔ)事實(shí)方面的輸入要被用戶(hù)歸類(lèi)成與給定查詢(xún)病例相似或不相似的一組不同病例， 例如與基線系統(tǒng)中開(kāi)始使用的病例不同的一組肺結(jié)節(jié)圖像?；蛘撸梢詾橛脩?hù)提供一系列 肺結(jié)節(jié)，他/她將評(píng)定哪個(gè)相似哪個(gè)不相似。用戶(hù)還可以指示將從病例導(dǎo)出的哪些特征用 于群集。通過(guò)這種方式，用戶(hù)生成他/她優(yōu)選的新相似性基礎(chǔ)事實(shí)。該方法還包括步驟250，該步驟利用一組新特征和權(quán)重修改相似性距離計(jì)算以檢 索對(duì)用戶(hù)而言相似的病例。在由用戶(hù)輸入直接修改特征的權(quán)重或直接增加新特征時(shí)，將利 用該組新特征和權(quán)重改變相似性距離計(jì)算，從而直接導(dǎo)致系統(tǒng)性能的變化。在修改基礎(chǔ)事實(shí)時(shí)，將基于來(lái)自用戶(hù)的輸入，即相似性群集，產(chǎn)生一組新特征和權(quán) 重，以通過(guò)運(yùn)行學(xué)習(xí)算法修改相似性函數(shù)。利用該組新特征和權(quán)重，相似性距離計(jì)算將會(huì)變 化，從而間接導(dǎo)致系統(tǒng)性能的變化。關(guān)于如何產(chǎn)生或選擇一組新特征和權(quán)重的詳細(xì)情況可以參考專(zhuān)利申請(qǐng)WO IB2007/052307中的描述，其中利用遺傳算法(GA)來(lái)找到最佳特征空間，優(yōu)選地，找到用于 最佳特征空間中的最佳點(diǎn)到點(diǎn)相似性準(zhǔn)則。要從可以從群集步驟中特征的主觀排序?qū)С銎?成員特征的特征池導(dǎo)出最佳特征空間。特征池可以更廣地包含任何可提取的與數(shù)據(jù)庫(kù)中的 VOI相關(guān)的圖像特征，或相關(guān)臨床數(shù)據(jù)。僅僅相對(duì)于所用的點(diǎn)到點(diǎn)距離度量而言，候選相似 性準(zhǔn)則可以彼此不同。每次通過(guò)在GA中繁殖而生成新染色體時(shí)，都評(píng)價(jià)染色體的適應(yīng)度。由于每個(gè)染色 體代表一組各自特征，優(yōu)選代表各自的距離度量，并且由于在滿(mǎn)足停止準(zhǔn)則時(shí)選擇最適應(yīng) 的染色體，因此可以將每次評(píng)估染色體適應(yīng)度都視為迭代過(guò)程的迭代。然后，以迭代方式選擇一組特征，優(yōu)選為距離度量。一旦改變了用于相似性函數(shù)的該組特征和權(quán)重，用戶(hù)還可以利用查詢(xún)病例查詢(xún)?cè)?系統(tǒng)。查詢(xún)病例可以是前一查詢(xún)中使用的同一病例或由用戶(hù)輸入的新病例。在這種情況下， 將使用反映用戶(hù)的個(gè)人相似性基礎(chǔ)事實(shí)，即用戶(hù)對(duì)病例間相似性的意見(jiàn)的一組新特征和權(quán) 重來(lái)執(zhí)行相似性距離計(jì)算。在這種情況下，細(xì)化過(guò)程返回步驟SllO以進(jìn)一步查詢(xún)。根據(jù)接收的查詢(xún)病例和一組更新的特征和權(quán)重，再次執(zhí)行相似性距離計(jì)算，以評(píng) 估查詢(xún)的病例和數(shù)據(jù)庫(kù)中病例之間的相似性，以便檢索對(duì)于用戶(hù)而言相似的病例。在使用 新特征和權(quán)重進(jìn)行相似性距離計(jì)算的情況下，為用戶(hù)提供檢索到的病例。用戶(hù)可以再次查 看并評(píng)估檢索到的相似病例并判斷是否需要進(jìn)一步細(xì)化。如果用戶(hù)仍然對(duì)檢索結(jié)果不滿(mǎn) 意，他/她可以讓系統(tǒng)再次執(zhí)行細(xì)化過(guò)程。在細(xì)化過(guò)程迭代若干次后，用戶(hù)可能對(duì)檢索結(jié)果 滿(mǎn)意了，現(xiàn)在為用戶(hù)細(xì)化或個(gè)人化系統(tǒng)。一旦為用戶(hù)調(diào)整了相似性基礎(chǔ)事實(shí)，過(guò)程前進(jìn)到步驟S155，在該步驟中用戶(hù)保存 設(shè)置，即更新的特征和權(quán)重，供將來(lái)之用。可以允許用戶(hù)具有一組以上的個(gè)人化設(shè)置以供在 不同應(yīng)用領(lǐng)域中使用，允許用戶(hù)設(shè)置標(biāo)記以允許或限制訪問(wèn)其自己的設(shè)置以供其他用戶(hù)使 用，以及允許用戶(hù)在需要時(shí)將其個(gè)人設(shè)置下載到其計(jì)算機(jī)。有利的是，該方法的實(shí)施例允許所有檢索到的病例實(shí)時(shí)變化，從而使得用戶(hù)能夠 輕易地細(xì)調(diào)檢索，并允許用戶(hù)觀看兩組或更多組查詢(xún)和檢索結(jié)果，同時(shí)調(diào)節(jié)權(quán)重。此外，細(xì) 化過(guò)程可以為有經(jīng)驗(yàn)的用戶(hù)提供額外的控制，例如，手工或半自動(dòng)修改特征的權(quán)重。在以上實(shí)施例中同樣有利的是，該方法包括如下步驟由用戶(hù)對(duì)檢索的病例數(shù)和 他們意欲針對(duì)每個(gè)檢索病例查看的數(shù)據(jù)或圖像，即，意欲為他們提供什么臨床信息進(jìn)行個(gè) 人化。在細(xì)化過(guò)程或使用系統(tǒng)期間中的任一點(diǎn)，用戶(hù)可以通過(guò)指示在其使用系統(tǒng)時(shí)永不檢 索特定病例來(lái)進(jìn)一步進(jìn)行個(gè)人化，因?yàn)?，例如用?hù)已經(jīng)得到結(jié)論，這是“不正常的”病例。可以根據(jù)用戶(hù)的判斷，在用戶(hù)第一次登錄時(shí)或?qū)?lái)任何時(shí)候執(zhí)行細(xì)化過(guò)程。例如， 隨著用戶(hù)獲得更多經(jīng)驗(yàn)，可能希望改變個(gè)人化設(shè)置，即用于相似性距離計(jì)算的特征和權(quán)重。在另一實(shí)施例中，該方法還包括步驟160，在該步驟中生成(260) —組新特征和權(quán) 重作為相似性距離計(jì)算的新基線。產(chǎn)生一組新特征和權(quán)重的步驟基于從一組用戶(hù)，例如醫(yī) 院中使用該系統(tǒng)的一組醫(yī)生收集的對(duì)于特征和權(quán)重的多個(gè)個(gè)人設(shè)置?？梢酝ㄟ^(guò)直接修改特 征/權(quán)重明白地或通過(guò)訓(xùn)練會(huì)話暗中設(shè)置對(duì)于特征和權(quán)重的個(gè)人設(shè)置，可以將新基線設(shè)置 成特別針對(duì)醫(yī)院。在評(píng)估步驟165中，計(jì)算新基線和每個(gè)用戶(hù)的個(gè)人設(shè)置之間的差異以識(shí)別離群 值。在無(wú)經(jīng)驗(yàn)用戶(hù)可能希望從有經(jīng)驗(yàn)人那里學(xué)習(xí)的情況下，應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)他們使用來(lái)自有經(jīng)驗(yàn) 者的設(shè)置?？梢岳密浖蛴布騼烧叩慕M合來(lái)實(shí)施圖1和2所示的以上方法。圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的個(gè)人化基于病例的決策支持裝置300的示范性實(shí)施例 的方框圖。裝置300包括檢索單元310，其被布置成執(zhí)行輸入查詢(xún)病例與來(lái)自數(shù)據(jù)庫(kù)的一組病例之間的相 似性距離計(jì)算，以利用用于評(píng)估相似性的默認(rèn)組的特征和權(quán)重檢索相似病例，即意圖執(zhí)行 檢索步驟220的功能；呈現(xiàn)單元320，其被布置成向用戶(hù)呈現(xiàn)所述相似病例和該組默認(rèn)特征和權(quán)重，即，意圖執(zhí)行呈現(xiàn)步驟230的功能；接收單元330，其被布置成于從用戶(hù)接收輸入，輸入包括用于該組默認(rèn)特征中至少 一個(gè)的經(jīng)修改權(quán)重或除該組默認(rèn)特征之外的至少一個(gè)新特征，即意圖執(zhí)行接收步驟240的 功能；以及修改單元340，其被布置成利用用于檢索對(duì)用戶(hù)而言相似的病例的一組新特征和 權(quán)重修改相似性距離計(jì)算，即，意圖執(zhí)行修改步驟250的功能。裝置300還可以包括數(shù)據(jù)庫(kù)303和內(nèi)部總線305，其中數(shù)據(jù)庫(kù)303包括用于檢索的 病例，而內(nèi)部總線305用于集中裝置300中的單元。在實(shí)施例中，接收單元330進(jìn)一步被布置成接收用戶(hù)賦予若干病例的用于相似性 群集的輸入評(píng)分，并進(jìn)一步接收用戶(hù)用來(lái)進(jìn)行相似性群集的特征輸入。在另一實(shí)施例中，修改單元340被布置成基于相似性群集產(chǎn)生一組新特征和權(quán)重 以通過(guò)運(yùn)行學(xué)習(xí)算法來(lái)修改相似性距離計(jì)算。在又一實(shí)施例中，裝置300還包括控制單元345，其被布置成控制迭代步驟，在迭 代步驟中利用一組更新的特征和權(quán)重進(jìn)行相似性距離計(jì)算以檢索對(duì)用戶(hù)而言相似的病例。在又一實(shí)施例中，裝置300還包括評(píng)估單元350，其被布置成基于從一組用戶(hù)收集 的對(duì)于特征和權(quán)重的多個(gè)個(gè)人設(shè)置產(chǎn)生一組新特征和權(quán)重作為相似性距離計(jì)算的新基線。 評(píng)估單元350進(jìn)一步被布置成評(píng)估新基線和每個(gè)用戶(hù)對(duì)于特征和權(quán)重的個(gè)人設(shè)置之間的 差異，以識(shí)別離群值。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可以利用其他功能，例如靈活的用戶(hù)接口和驗(yàn)證控 制來(lái)加強(qiáng)本發(fā)明?？梢詫⒈景l(fā)明作為特征或獨(dú)立的外加模塊集成到放射醫(yī)學(xué)信息產(chǎn)品或保 健信息產(chǎn)品中。還可以將本發(fā)明實(shí)現(xiàn)為獨(dú)立的基于病例的CADx工作站產(chǎn)品。可以將本發(fā)明用于結(jié)合任何成像模態(tài)的計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)。具體而言，可以將 本發(fā)明用于在放射科醫(yī)師進(jìn)行的診斷過(guò)程期間輔助診斷不同疾病或確認(rèn)推測(cè)的診斷。其他 應(yīng)用包括教學(xué)、急診診斷和基于病例的計(jì)算機(jī)輔助治療管理。應(yīng)當(dāng)注意，上述實(shí)施例旨在對(duì)本發(fā)明進(jìn)行舉例說(shuō)明，而不是對(duì)其做出限制，并且本 領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在不脫離權(quán)利要求的范圍的情況下設(shè)計(jì)出備選的實(shí)施例。在權(quán)利要求 中，不應(yīng)當(dāng)將任何放置在括號(hào)內(nèi)的附圖標(biāo)記推斷為限制所述權(quán)利要求。“包括”一詞不排除 權(quán)利要求或描述中未列舉的元件或步驟。元件前的單數(shù)冠詞不排除存在復(fù)數(shù)個(gè)這樣的元 件。可以由包括幾個(gè)不同元件的硬件單元以及由程序控制計(jì)算機(jī)的單元實(shí)施本發(fā)明。在枚 舉了幾個(gè)單元的裝置權(quán)利要求中，可以由同一個(gè)硬件或軟件項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)這些單元中的幾個(gè)。 第一、第二和第三等詞語(yǔ)的使用不表示任何順序排列?？梢詫⑦@些詞語(yǔ)解釋為名稱(chēng)。
權(quán)利要求
一種方法，包括如下步驟 執(zhí)行(220)輸入查詢(xún)病例和一組病例之間的相似性距離計(jì)算，以利用用于評(píng)估相似性的一組默認(rèn)特征和權(quán)重來(lái)檢索相似病例； 向用戶(hù)呈現(xiàn)(230)所述相似病例以及所述組默認(rèn)特征和權(quán)重； 從所述用戶(hù)接收(240)輸入，所述輸入包括針對(duì)所述組默認(rèn)特征中至少一個(gè)的經(jīng)修改權(quán)重和/或除所述組默認(rèn)特征之外的至少一個(gè)新特征；以及 利用一組新特征和權(quán)重修改(250)所述相似性距離計(jì)算以檢索對(duì)所述用戶(hù)而言相似的病例。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括如下步驟-接收所述用戶(hù)賦予若干病例以用于相似性群集的輸入評(píng)分； _基于所述相似性群集產(chǎn)生一組新特征和權(quán)重以通過(guò)運(yùn)行學(xué)習(xí)算法來(lái)修改所述相似性 距離計(jì)算。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，在所述產(chǎn)生的步驟之前，還包括如下步驟接收所述用 戶(hù)用來(lái)進(jìn)行所述相似性群集的特征輸入。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述學(xué)習(xí)算法為遺傳算法。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括如下步驟從用戶(hù)接收輸入以把某一病歷排除 在檢索到的對(duì)所述用戶(hù)而言相似的病例之外。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的方法，還包括如下迭代步驟利用一組更新的 特征和權(quán)重執(zhí)行相似性距離計(jì)算，以檢索對(duì)所述用戶(hù)而言相似的病例。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括如下步驟基于從一組用戶(hù)收集的對(duì)于特征和 權(quán)重的多個(gè)個(gè)人設(shè)置產(chǎn)生(260) —組新特征和權(quán)重作為用于相似性距離計(jì)算的新基線。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括如下步驟評(píng)估(265)所述新基線和每個(gè)用戶(hù) 對(duì)于特征和權(quán)重的個(gè)人設(shè)置之間的差異以識(shí)別離群值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括如下步驟從數(shù)據(jù)庫(kù)或從包括用所述基線系統(tǒng)打 包的病例的預(yù)選訓(xùn)練集中選擇病例，打包。
10.一種裝置，包括檢索單元(310)，其被布置成執(zhí)行輸入查詢(xún)病例和一組病例之間的相似性距離計(jì)算，以 利用用于評(píng)估相似性的一組默認(rèn)特征和權(quán)重檢索相似病例；呈現(xiàn)單元(320)，其被布置成向用戶(hù)呈現(xiàn)所述相似病例以及所述組默認(rèn)特征和權(quán)重； 接收單元(330)，其被布置成從所述用戶(hù)接收輸入，所述輸入包括針對(duì)所述組默認(rèn)特征 中至少一個(gè)的經(jīng)修改權(quán)重或除所述組默認(rèn)特征之外的至少一個(gè)新特征；以及修改單元(340)，其被布置成通過(guò)提供新相似性基礎(chǔ)事實(shí)而利用新一組特征和權(quán)重修 改所述相似性距離計(jì)算以檢索對(duì)所述用戶(hù)而言相似的病例。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述接收單元(330)進(jìn)一步被布置成接收所述 用戶(hù)賦予若干病例以用于相似性群集的輸入評(píng)分。
12.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述接收單元(330)進(jìn)一步被布置成接收所述 用戶(hù)用來(lái)進(jìn)行所述相似性群集的特征輸入。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述修改單元(340)被布置成基于所述相似性 群集產(chǎn)生一組新特征和權(quán)重以通過(guò)運(yùn)行學(xué)習(xí)算法來(lái)修改所述相似性距離計(jì)算。
14.根據(jù)權(quán)利要求10到13中任一項(xiàng)所述的裝置，還包括控制單元(345)，其被布置成 控制迭代步驟，在所述迭代步驟中利用一組更新的特征和權(quán)重執(zhí)行相似性距離計(jì)算以檢索 對(duì)所述用戶(hù)而言相似的病例。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，還包括評(píng)估單元(350)，其被布置成基于從一組用戶(hù) 收集的對(duì)于特征和權(quán)重的多個(gè)個(gè)人設(shè)置產(chǎn)生一組新特征和權(quán)重作為用于相似性距離計(jì)算 的新基線。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于基于病例的決策支持的方法和裝置。本發(fā)明提出在來(lái)自若干放射科醫(yī)師的輸入上訓(xùn)練基于病例的決策支持系統(tǒng)，以具有“基線”系統(tǒng)，然后系統(tǒng)為放射科醫(yī)師提供選項(xiàng)來(lái)基于他/她的輸入細(xì)化基線系統(tǒng)，輸入直接細(xì)化用于相似性距離計(jì)算的特征權(quán)重或提供新的相似性基礎(chǔ)事實(shí)集群。通過(guò)實(shí)現(xiàn)基于用戶(hù)輸入修改相似性距離計(jì)算，本發(fā)明針對(duì)具有不同經(jīng)驗(yàn)和/或不同看法的不同用戶(hù)調(diào)整相似性基礎(chǔ)事實(shí)。
文檔編號(hào)G06F19/00GK101903883SQ200880121098
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2008年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月20日
發(fā)明者L·博羅茨基, L·趙, L·阿尼霍特里, M·C·李 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司