[发明专利]潜在肋膜渗液的自动识别

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于根据借助医学技术扫描设备的扫描，自动识别在患者胸部的医学技术图像数据中的潜在肋膜渗液的方法。其还涉及一种用于这样的识别的识别系统。

背景技术

肋膜渗液是医学上在肋膜腔、即在肋膜叶之间的窄的缝隙中的异常积液。即流体位于在肺和肋骨之间的胸廓中。

在健康的人中，肋膜腔填充有少量的例如5毫升富含蛋白质的液体，其对于肺在呼气和吸气时作为一种“润滑层”实现自由运动。

较少的肋膜渗液(直至大约500毫升体积)填充不被注意。在较多的肋膜渗液的情况下，作为主要症状出现呼吸急促，至少在身体劳累时。原因是，由于通过肋膜渗液要求在胸腔中的体积而降低肺容量。肺被压缩，并且由此只有一小部分肺组织参与氧交换。在极端情况下，后果是患者窒息。由此，为了使患者解脱而通常将较大的肋膜渗液“导出”，即，进行肋膜穿刺或胸腔排液，借助其从肋膜腔中导出液体。相反，较少的肋膜渗液被保守地，即，非介入地治疗。

肋膜渗液可能具有多种多样的原因，其总体上可以被称为是医学相关的。例如，其通常在心肌供血不足情况下双侧出现；在外伤或癌症情况下大多观察到一侧的肋膜渗液。通常肋膜渗液是另一种疾病的副产品，该另一种疾病使得肋膜渗液并非一定会，而是仅可能会产生后果。治疗者或诊断者由此根本不一定会地在具有特定疾病的每个患者情况下查找肋膜渗液。

目前肋膜渗液大多纯视觉地基于诊断者的经验而在医学技术的图像数据中被识别。于是进行在图像数据中肋膜渗液的手动分割。在此使用特别是CT图像数据和超声波图像数据。肋膜渗液的体积或延伸可以借助估计方法确定，其中将胸廓中距离测量值(从胸廓至萎陷的肺的轴向直径)与可能可选的常数相乘。然而这些常数中没有一个被证明是足够正确的，从而该确定，就像手动分割一样，不仅是费时的，而且还是不精确的。

文章Donohue,Rory/Shearer,Andrew/Bruzzi,John:"Constrained region-based segmentation of pleural effusion in thin-slice CT".Proceedings of the2009 13^thInternational Machine Vision and Image Processing Conference(IMVIP'09).IEEE Computer Society,Washington DC,第24至29页描述了一种用于区分肿瘤与肋膜渗液的半自动方法。在此，从用户的起始输入出发，进行区域增长方法。也就是在此需要用户输入。

发明内容

基于该背景，本发明要解决的技术问题是，提供一种替换可能性，借助其可以特别是自动和尽可能可靠地识别潜在肋膜渗液。进一步，优选地本发明要解决的技术问题还是，实现对所识别的潜在肋膜渗液的尺寸的改进确定。

该技术问题通过按照本发明的方法和按照本发明的识别系统解决。

开头提到的那种方法由此按照本发明包括至少以下步骤：

-从图像数据中接收患者的胸廓的胸廓检测数据，所述胸廓检测数据包括胸廓的内部空间的胸廓延伸的胸廓延伸数据，

-从图像数据中接收患者的肺的肺检测数据，所述肺检测数据包括肺的外边界的肺延伸的肺延伸数据，

-从图像数据中接收患者的胸部中纵膈的所有器官的纵膈检测数据，所述纵膈检测数据包括纵膈的外边界的纵膈延伸的纵膈延伸数据，

-将肺延伸和纵膈延伸从胸廓延伸中减去，以形成肋膜渗液识别数据。

该方法专门地涉及潜在肋膜渗液的识别。这意味着，这样的识别总是只能作为对于医生的提示被理解和使用，在此基础上该医生然后评估和诊断，是否实际上出现肋膜渗液。纵膈，即中间空间，是胸腔中垂直延伸的组织空间。其位于在两个肋膜腔之间的中间层中并且从横膈膜伸至喉并且从脊柱至胸骨。所有胸部器官除了肺之外嵌入纵膈的松软的结缔组织中，也就是特别是胸腺、靠近心脏的大血管、气管、食道、淋巴结、心脏和脉管如主动脉和多个神经束。