專利名稱：用于最優(yōu)癌癥分期的基于規(guī)則的決策支持和患者特異性可視化系統(tǒng)的制作方法
用于最優(yōu)癌癥分期的基于規(guī)則的決策支持和患者特異性可
視化系統(tǒng)肺癌分期是對(duì)肺癌已經(jīng)從其初始源擴(kuò)散到何種程度的評(píng)估。正確的肺癌分期對(duì)于治療規(guī)劃過(guò)程是極其重要的。肺癌以相當(dāng)可預(yù)測(cè)的模式擴(kuò)散。最初可能在肺的各部分發(fā)現(xiàn)腫瘤。然后癌癥一般擴(kuò)散到靠近初始腫瘤的淋巴結(jié)，之后擴(kuò)散到更遠(yuǎn)地在被稱為縱隔的空間中的淋巴結(jié)。最初，在縱隔中，癌癥將感染與腫瘤在同一側(cè)上的淋巴結(jié)。但是，隨著癌癥發(fā)展，癌癥可能擴(kuò)散到腫瘤相反側(cè)上的淋巴結(jié)。在更晚期，肺癌可能擴(kuò)散到遠(yuǎn)處的器官。通過(guò)確定癌癥已經(jīng)擴(kuò)散了多遠(yuǎn)，可以確定癌癥分期并且可以規(guī)劃適當(dāng)?shù)寞煶獭NM(腫瘤結(jié)節(jié)轉(zhuǎn)移)分類系統(tǒng)是一種國(guó)際上接受的分期系統(tǒng)，其對(duì)癌癥的嚴(yán)重程度進(jìn)行分類。國(guó)際上接受的分類系統(tǒng)有利于治療機(jī)構(gòu)之間的信息交換并且有助于癌癥的適當(dāng)治療?！唉印?腫瘤)指示原發(fā)腫瘤的尺寸或直接范圍?！癗”(淋巴結(jié))指示區(qū)域性淋巴結(jié)的受累?！癕”指示是否存在遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)移(例如癌癥從身體的一部分?jǐn)U散到另一部分)。因此，在對(duì)腫瘤進(jìn)行初始識(shí)別并分類之后，可以對(duì)周?chē)牧馨徒Y(jié)進(jìn)行活檢以確定癌癥已經(jīng)擴(kuò)散的程度，以便實(shí)現(xiàn)精確的癌癥分期。本發(fā)明提供一種方法，其用于識(shí)別患者圖像中的腫瘤；基于預(yù)定分類系統(tǒng)對(duì)該腫瘤進(jìn)行分類；以及基于在患者圖像中識(shí)別的腫瘤、該腫瘤的分類和預(yù)定規(guī)則確定關(guān)于淋巴結(jié)活檢的推薦。本發(fā)明提供一種系統(tǒng)，其具有顯示器，其顯示患者圖像；以及處理器，其基于預(yù)定分類系統(tǒng)對(duì)顯示在患者圖像中的腫瘤進(jìn)行分類，并且基于患者圖像中的腫瘤、該腫瘤的分類和預(yù)定規(guī)則確定關(guān)于淋巴結(jié)活檢的推薦。本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其包括可由處理器執(zhí)行的一組指令。該組指令可操作以識(shí)別患者圖像中的腫瘤；基于預(yù)定分類系統(tǒng)對(duì)該腫瘤進(jìn)行分類，以及基于在所述患者圖像中識(shí)別的所述腫瘤、該腫瘤的分類和預(yù)定規(guī)則確定關(guān)于淋巴結(jié)活檢的推薦。

圖1示出根據(jù)示例性實(shí)施例的系統(tǒng)的示意圖；圖2示出根據(jù)示例性實(shí)施例的方法的流程圖；圖3示出在醫(yī)學(xué)圖像中識(shí)別的腫瘤的屏幕截圖；圖4示出關(guān)于用于活檢的淋巴結(jié)的示例性推薦的屏幕截圖；圖5示出相對(duì)于肺分割和支氣管樹(shù)提取的關(guān)于用于活檢的淋巴結(jié)的示例性推薦的屏幕截圖。通過(guò)參考以下描述和附圖可以進(jìn)一步理解示例性實(shí)施例，其中相同的元件用相同的參考數(shù)字表示。這些示例性實(shí)施例提供用于基于TNM分類系統(tǒng)生成關(guān)于淋巴結(jié)活檢的患者特異性推薦的可視化系統(tǒng)和方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，雖然示例性實(shí)施例具體描述了肺癌分期，但是以下系統(tǒng)和方法可用于提供針對(duì)其他類型癌癥的癌癥分期的患者特異性推薦。如圖1所示，根據(jù)示例性實(shí)施例的系統(tǒng)100生成關(guān)于哪些淋巴結(jié)應(yīng)被活檢以便進(jìn)行適當(dāng)癌癥分期的患者特異性推薦。這些推薦至少部分基于由！"匪分類系統(tǒng)建立的規(guī)則。100包括處理器102，該處理器能夠處理諸如胸腔放射攝影和CT掃描的醫(yī)學(xué)圖像，以確定身體中應(yīng)被活檢的特定淋巴結(jié)的位置，從而確定癌癥擴(kuò)散的程度。用戶界面104有利于用戶選擇患者的原發(fā)腫瘤并且命令系統(tǒng)100推薦出將被活檢的淋巴結(jié)的最優(yōu)數(shù)量、位置和順序。系統(tǒng)100還包括顯示器106和存儲(chǔ)器108，該顯示器用于顯示醫(yī)學(xué)圖像和/或顯示關(guān)于將被活檢的淋巴結(jié)的推薦，該存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)醫(yī)學(xué)圖像和/或淋巴結(jié)分類的總圖集 (general atlas) 0存儲(chǔ)器108可以是任何已知類型的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，系統(tǒng)100例如是個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器或任何其他處理裝置。如圖2所示，根據(jù)示例性實(shí)施例的方法200包括在步驟210中，加載并在顯示器 106上顯示患者的醫(yī)學(xué)圖像。如圖3所示，醫(yī)學(xué)圖像例如是患者的胸腔放射攝影、CT掃描和 /或支氣管樹(shù)提取圖像。所顯示的醫(yī)學(xué)圖像和屬于患者的任何其他醫(yī)學(xué)圖像被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器108中。在步驟220中，在醫(yī)學(xué)圖像中識(shí)別原發(fā)腫瘤。由系統(tǒng)100自動(dòng)地識(shí)別原發(fā)腫瘤或者由用戶通過(guò)用戶界面104手動(dòng)選擇原發(fā)腫瘤。在腫瘤被系統(tǒng)100識(shí)別的情況下，系統(tǒng)100 可以提示用戶確認(rèn)已經(jīng)識(shí)別了正確的腫瘤。用戶通過(guò)用戶界面104輸入確認(rèn)。系統(tǒng)100將繼續(xù)識(shí)別潛在的腫瘤，直到正確的腫瘤已經(jīng)被識(shí)別并且被用戶確認(rèn)為止。一旦腫瘤被識(shí)別， 就在步驟230中利用TW分類系統(tǒng)對(duì)腫瘤進(jìn)行分類。例如，根據(jù)國(guó)際上接受的TW分期系統(tǒng)的當(dāng)前版本，如果腫瘤小于或等于3cm，腫瘤被分類為T(mén)l。如果腫瘤大于3cm但是小于或等于7cm，腫瘤被分類為T(mén)2。如果腫瘤大于7cm，腫瘤可以被分類為T(mén)3。但是，如果腫瘤大于7cm并且腫瘤的同一葉中存在額外的節(jié)結(jié)，腫瘤被分類為T(mén)4。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，用于腫瘤分類的這些尺寸值僅是示例性的并且可以根據(jù)需要或在必要時(shí)改變。確定腫瘤分類的尺寸值被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器108中。所識(shí)別的腫瘤的腫瘤分類也被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器108 中。當(dāng)在步驟230中對(duì)腫瘤進(jìn)行分類時(shí)，處理器102可訪問(wèn)存儲(chǔ)器108中存儲(chǔ)的用于腫瘤分類的尺寸值。在已經(jīng)識(shí)別和分類腫瘤之后，系統(tǒng)100提示用戶指示出要采取的下一步驟。例如， 用戶可以通過(guò)用戶界面指示出對(duì)關(guān)于淋巴結(jié)活檢的推薦的請(qǐng)求和/或?qū)Ρ４妗⒋蛴』蝻@示所識(shí)別的腫瘤信息的請(qǐng)求。當(dāng)用戶指示出對(duì)淋巴結(jié)活檢推薦的請(qǐng)求時(shí)，在步驟MO中處理器102將患者醫(yī)學(xué)圖像映射到總圖集。根據(jù) M分類系統(tǒng)，該總圖集包括具有已編號(hào)結(jié)站 (nodal station)的模型肺和/或支氣管樹(shù)。例如，當(dāng)前接受的 M分類系統(tǒng)包括基于在肺/支氣管樹(shù)中的位置而被編號(hào)的十四個(gè)結(jié)站。結(jié)1-9位于縱隔中，而結(jié)10-14是肺門(mén)和肺內(nèi)淋巴結(jié)。患者醫(yī)學(xué)圖像被映射到總圖集，從而使得總圖集的十四個(gè)已編號(hào)結(jié)站中的對(duì)應(yīng)一個(gè)被映射到患者醫(yī)學(xué)圖像中的淋巴結(jié)區(qū)域，并且在患者醫(yī)學(xué)圖像中識(shí)別的腫瘤被與總圖集中的對(duì)應(yīng)腫瘤(例如通過(guò)尺寸和位置)相關(guān)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在腫瘤的位置不是確定用于活檢的淋巴結(jié)的推薦的因素時(shí)，將患者醫(yī)學(xué)圖像映射到總圖集可能在稍后的時(shí)間之前不是必需的。在步驟250中，處理器102分析總圖集以基于預(yù)定規(guī)則確定關(guān)于將被活檢的淋巴結(jié)的最優(yōu)數(shù)量、位置和/或順序的推薦。這些規(guī)則基于例如以下因素原發(fā)腫瘤的分類、結(jié)站相對(duì)于腫瘤的位置或距離、淋巴結(jié)在體內(nèi)的位置、結(jié)站相對(duì)于引流區(qū)域的位置、 !分類系統(tǒng)的分期方案和基于之前已分期腫瘤的已知信息。例如，根據(jù)當(dāng)前接受的 M分類系統(tǒng)， 結(jié)1-9代表N2淋巴結(jié)，其意味著如果這些淋巴結(jié)中任一個(gè)的活檢指示出癌癥受累，則N將被分類為N2。另一方面，結(jié)10-14代表附結(jié)，從而如果活檢顯示出在標(biāo)記為10-14的結(jié)中任一個(gè)中的癌癥受累，則ν將被分類為m。根據(jù)所識(shí)別的腫瘤的位置，一些結(jié)還可以被給予 R(右)和L(左)分類。N3分類將指示出癌癥已經(jīng)轉(zhuǎn)移到在與所識(shí)別的腫瘤的位置相反的肺部側(cè)上的結(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，這些規(guī)則可以由用戶定義和/或改變并且可以被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器108中。在步驟沈0中，對(duì)將被活檢的淋巴結(jié)的推薦被顯示在顯示器106上，如圖4所示。 所推薦的將被活檢的淋巴結(jié)相對(duì)于總圖集和/或患者圖像的位置被示出。當(dāng)總圖集之前未在步驟MO中被映射到患者醫(yī)學(xué)圖像時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以在顯示淋巴結(jié)推薦之前將總圖集映射到患者醫(yī)學(xué)圖像。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，所述推薦還進(jìn)一步被顯示為文本，如圖4所示。用戶還選擇期望的格式以便觀察關(guān)于淋巴結(jié)活檢的推薦。用戶可以選擇不顯示某些視圖。另外，用戶通過(guò)用戶界面輸入是否將包括所述推薦的總圖集存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器108中和/或打印所述推薦。在另一實(shí)施例中，在步驟270中，從患者醫(yī)學(xué)圖像分割肺和/或提取支氣管樹(shù)，從而示出肺的患者特異性模型。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，所述分割和 /或提取是利用任何已知分割或提取程序進(jìn)行的。在步驟觀0中，包括所推薦的將被活檢的淋巴結(jié)的總圖集被映射到肺分割和/或支氣管樹(shù)提取以指示每個(gè)所推薦的淋巴結(jié)的患者特異性位置。在步驟四0中，示出相對(duì)于肺分割和支氣管樹(shù)提取的對(duì)應(yīng)淋巴結(jié)的肺分割和/或支氣管樹(shù)提取被顯示在顯示器106 上，如圖5所示。因此，用戶能夠相對(duì)于肺的患者特異性模型可視化所推薦的將被活檢的每個(gè)淋巴結(jié)的位置。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，每個(gè)所推薦的將被活檢的淋巴結(jié)相對(duì)于經(jīng)分割的肺和/或支氣管樹(shù)的患者特異性可視化將允許用戶適當(dāng)規(guī)劃活檢過(guò)程。本領(lǐng)域技術(shù)人員還將理解，用戶可以類似地存儲(chǔ)和/或打印包括關(guān)于淋巴結(jié)活檢的推薦的分割。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是在本公開(kāi)中可以做出各種修改而不偏離本公開(kāi)的精神或范圍。因此，希望本公開(kāi)覆蓋其修改和變體，只要它們落在隨附的權(quán)利要求及其等價(jià)物的范圍內(nèi)。還應(yīng)注意，根據(jù)PCT R6. 2 (b)，權(quán)利要求可以包括參考標(biāo)記/數(shù)字。然而，權(quán)利要求不應(yīng)被視為局限到對(duì)應(yīng)于參考標(biāo)記/數(shù)字的示例性實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種方法，其包括識(shí)別(220)患者圖像中的腫瘤；基于預(yù)定分類系統(tǒng)對(duì)所述腫瘤進(jìn)行分類O30)；以及基于在所述患者圖像中識(shí)別的所述腫瘤、所述腫瘤的所述分類和預(yù)定規(guī)則確定O50) 關(guān)于淋巴結(jié)活檢的推薦。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其還包括將所述患者圖像映射(MO)到包括已編號(hào)結(jié)站的總圖集。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其還包括 顯示(沈0)關(guān)于所述淋巴結(jié)活檢的所述推薦。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述預(yù)定分類系統(tǒng)是TNM分類系統(tǒng)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，基于預(yù)定識(shí)別規(guī)則和用戶輸入之一識(shí)別所述腫瘤。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其還包括從所述患者醫(yī)學(xué)圖像分割(270)所述腫瘤所位于的解剖結(jié)構(gòu)，并且將關(guān)于所述淋巴結(jié)活檢的所述推薦映射到經(jīng)分割的解剖結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述解剖結(jié)構(gòu)是肺，并且所述方法還包括從所述患者醫(yī)學(xué)圖像提取(觀0)支氣管樹(shù)，并且將關(guān)于所述淋巴結(jié)活檢的所述推薦映射(觀0)到所述支氣管樹(shù)。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，關(guān)于所述淋巴結(jié)活檢的所述推薦是將被活檢的淋巴結(jié)的位置、數(shù)量和順序之一。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其還包括將所述患者圖像、所述總圖集和關(guān)于所述淋巴結(jié)活檢的所述推薦之一存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中。
10.一種系統(tǒng)，其包括顯示器(106)，其顯示患者圖像；以及處理器(102)，其基于預(yù)定分類系統(tǒng)對(duì)顯示在所述患者圖像中的腫瘤進(jìn)行分類，并且基于所述患者圖像中的所述腫瘤、所述腫瘤的所述分類和預(yù)定規(guī)則確定關(guān)于淋巴結(jié)活檢的推薦。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述處理器(102)進(jìn)一步將所述患者圖像映射到包括已編號(hào)結(jié)站的總圖集。
12.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述顯示器(106)進(jìn)一步顯示關(guān)于所述淋巴結(jié)活檢的所述推薦。
13.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定分類系統(tǒng)是TNM分類系統(tǒng)。
14.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其還包括用戶界面(104)，其中，所述腫瘤是由通過(guò)所述用戶界面(104)的用戶輸入識(shí)別的。
15.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述處理器(102)基于預(yù)定識(shí)別規(guī)則識(shí)別所述腫瘤。
16.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述處理器(102)從所述患者醫(yī)學(xué)圖像分割所述腫瘤所位于的解剖結(jié)構(gòu)并且將關(guān)于所述淋巴結(jié)活檢的所述推薦映射到經(jīng)分割的解剖結(jié)構(gòu)。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述解剖結(jié)構(gòu)是肺，并且所述處理器(102)從所述患者醫(yī)學(xué)圖像提取支氣管樹(shù)并且將關(guān)于所述淋巴結(jié)活檢的所述推薦映射到所述支氣管樹(shù)。
18.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，關(guān)于所述淋巴結(jié)活檢的所述推薦是將被活檢的淋巴結(jié)的位置、數(shù)量和順序之一。
19.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其還包括存儲(chǔ)器(108)，其存儲(chǔ)所述患者圖像、所述總圖集和關(guān)于所述淋巴結(jié)活檢的所述推薦之一。
20.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(108)，其包括可由處理器(10 執(zhí)行的一組指令，該組指令可操作以識(shí)別(220)患者圖像中的腫瘤；基于預(yù)定分類系統(tǒng)對(duì)所述腫瘤進(jìn)行分類O30)；以及基于在所述患者圖像中識(shí)別的所述腫瘤、所述腫瘤的所述分類和預(yù)定規(guī)則確定O50) 關(guān)于淋巴結(jié)活檢的推薦。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括顯示器和處理器的系統(tǒng)以及對(duì)應(yīng)的方法，其用于識(shí)別患者圖像中的腫瘤，基于預(yù)定分類系統(tǒng)對(duì)該腫瘤進(jìn)行分類，以及基于在患者圖像中識(shí)別的腫瘤、該腫瘤的分類和預(yù)定規(guī)則確定關(guān)于淋巴結(jié)活檢的推薦。
文檔編號(hào)G06T7/00GK102473299SQ201080029712
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月2日
發(fā)明者C·洛倫茨, G·謝克特, L·施皮斯, R·奧普弗, R·維姆科 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司