CAMPO DA INVENÇÃO
[001] A invenção se refere a um sistema e método para habilitar inspeção interativa de uma imagem médica. A invenção ainda se refere a uma estação de trabalho, terminal e aparelho de formação de imagem compreendendo o sistema estabelecido, e um produto de programa de computador para fazer com que um sistema de processador realize o método estabelecido.
[002] No campo de formação de imagem médica, determinadas regiões da anatomia de um paciente podem ser de interesse particular a um médico. Por exemplo, um médico pode precisar inspecionar uma imagem médica para avaliar se um coração apresentado nela é saudável ou doente. Essa inspeção pode compreender a realização de diversas tarefas à mão da imagem médica. Por exemplo, o médico pode precisar, primeiro, realizar uma inspeção coronária, então, uma análise de ventrículo esquerdo global, e, por último, elaborar um relato compreendendo um resumo dos achados.
[003] Existem sistemas médicos que auxiliam os médicos nessas inspeções, por exemplo, ao exibir a imagem médica em uma exibição e permitir que o usuário navegue ao longo da imagem médica, permitindo que o usuário manipule a imagem médica, ou ao realizar ações que são de relevância para a inspeção. Essas ações podem compreender, por exemplo, a análise de determinados aspectos região de interesse, modificação da exibição da região de interesse, realização de medições na região de interesse, incluindo os resultados de análise em um relato etc. Esses sistemas médicos, portanto, permitem que um médico faça uma inspeção interativa da imagem médica ao realizar determinadas ações na solicitação do usuário.
HISTÓRICO DA INVENÇÃO
[004] Uma estação de trabalho ‘Philips Brilliance Workspace 4.0’, conforme descrita em http://www.healthcare.philips.com/pwc_hc/id_en/products/TC/products/TC_brilliance_64_channel/update/EBW_452296236551_LR.pdf, obtida em 18 de julho de 2011, compreende um ambiente de usuário que provê acesso a diversos aplicativos, como, por exemplo, análise cardíaca, planejamento de stent etc., com cada um dos aplicativos oferecendo um conjunto de aspectos de produtividade ao usuário. O documento menciona que o fabricante focalizou em tarefas automáticas e simplificação dos aplicativos para habilitar seu uso com um número mínimo de cliques de mouse.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[005] Um problema da estação de trabalho acima é que a inspeção interativa de uma imagem médica envolve muita interação entre a estação de trabalho e o usuário.
[006] Seria vantajoso ter um sistema ou método para habilitar inspeção interativa de uma imagem médica que envolva menos interação com o usuário.
[007] Para tratar dessa questão, em um primeiro aspecto da invenção, um sistema é provido para habilitar uma inspeção interativa de uma região de interesse em uma imagem médica, o sistema compreendendo meios de exibição para exibir elementos de interface de usuário de ações associadas à inspeção interativa da região de interesse e um processador para executar uma das ações quando um usuário selecionar um associado dentre os elementos de interface de usuário, o sistema ainda compreendendo meios de estabelecimento para estabelecer a região de interesse na imagem médica, meios de determinação para determinar uma propriedade anatômica da região de interesse em dependência de uma propriedade de imagem da região de interesse, e os meios de exibição sendo dispostos para (i), em dependência da propriedade anatômica, estabelecer uma configuração de exibição dos elementos de interface de usuário, e (ii) exibir os elementos de interface de usuário de acordo com a configuração de exibição.
[008] Em um aspecto adicional da invenção, uma estação de trabalho, um terminal e um aparelho de formação de imagem é provido compreendendo o sistema estabelecido.
[009] Em um aspecto adicional da invenção, é provido um método de habilitação de uma inspeção interativa de uma região de interesse em uma imagem médica, o método compreendendo exibição de elementos de interface de usuário de ações associadas à inspeção interativa da região de interesse e execução de uma das ações quando um usuário selecionar um associado dentre os elementos de interface de usuário, o método ainda compreendendo estabelecimento da região de interesse na imagem médica, determinação de uma propriedade anatômica da região de interesse em dependência de uma propriedade de imagem da região de interesse, em dependência da propriedade anatômica, estabelecimento de uma configuração de exibição dos elementos de interface de usuário, e exibição dos elementos de interface de usuário de acordo com a configuração de exibição.
[010] Em um aspecto adicional da invenção, um produto de programa de computador é provido compreendendo instruções para fazer com que um sistema de processador realize o método estabelecido.
[011] As medidas mencionadas acima provêem um sistema e método nos quais elementos de interface de usuário são exibidos ao usuário, que correspondem às ações referentes à inspeção interativa de uma região de interesse. O usuário pode desencadear a execução de uma ação ao selecionar o elemento de interface de usuário correspondente. A ação pode se referir diretamente à inspeção interativa, por exemplo, por ser uma parte da dita inspeção interativa. Por exemplo, a ação pode envolver a realização de uma análise de imagem da região de interesse. A ação também pode se referir indiretamente à inspeção interativa, por exemplo, envolvendo a modificação da exibição da imagem médica para permitir que o usuário perceba mais facilmente a região de interesse nela. Como tal, o usuário pode realizar, de maneira interativa, a inspeção ao inspecionar a região de interesse na tela e ao desencadear a realização de determinadas ações referentes à inspeção.
[012] A região de interesse é estabelecida na imagem médica, por exemplo, ao detectar a região de interesse na imagem médica, ao receber uma localização da região de interesse na imagem médica, ou por quaisquer outros meios adequados. Além disso, uma propriedade anatômica da região de interesse é determinada. A propriedade anatômica se refere a uma propriedade da região de interesse dentro da anatomia do indivíduo da imagem médica. A fim de determinar a propriedade anatômica, uma propriedade de imagem da região de interesse é utilizada. A propriedade de imagem é uma propriedade dos dados de imagem da região de interesse. Tendo estabelecido a propriedade anatômica, uma configuração de exibição dos elementos de interface de usuário é determinada. a configuração de exibição especifica a maneira na qual os elementos de interface de usuário são exibidos. Por fim, os elementos de interface de usuário são exibidos da maneira mencionada acima.
[013] As medidas, de acordo com a presente invenção, têm o efeito de que um usuário é apresentado com elementos de interface de usuário que são exibidos da maneira que é determinada por uma propriedade anatômica de uma região de interesse na imagem médica. Portanto, a propriedade anatômica da região de interesse afeta a maneira na qual os elementos de interface de usuário são exibidos. Ademais, ao exibir os elementos de interface de usuário na maneira mencionada acima, a maneira de seleção dos elementos de interface de usuário pelo usuário é afetada.
[014] A propriedade anatômica é tipicamente de relevância médica e, assim, afetará em quais ações o usuário seleciona, em cuja ordem as ações são selecionadas etc. Ao exibir os elementos de interface de usuário em dependência da propriedade anatômica, a exibição dos elementos de interface de usuário é adaptada à dita seleção das ações pelo usuário. De maneira vantajosa, a exibição dos elementos de interface de usuário é dinamicamente adaptada à propriedade anatômica particular da região de interesse em mão, e não é, portanto, estática.
[015] Opcionalmente, a configuração de exibição especifica uma estrutura dos elementos de interface de usuário para estabelecer uma proeminência de individuais dentre os elementos de interface de usuário quando estão sendo exibidos. Ao especificar uma estrutura dos elementos de interface de usuário em dependência da propriedade anatômica, a relação mútua entre os elementos de interface de usuário é estabelecida em dependência da dita propriedade anatômica. A relação mútua entre os elementos de interface de usuário afeta a proeminência de individuais dentre os elementos de interface de usuário e, como resultado, a proeminência dos ditos individuais dentre os elementos de interface de usuário é afetada ou determinada pela propriedade anatômica da região de interesse. Aqui, o termo proeminênciase refere a uma expressão visual da importância relativa dos individuais dentre os elementos de interface de usuário quando estão sendo exibidos ao usuário.
[016] Opcionalmente, a estrutura dos elementos de interface de usuário compreende pelo menos um dentre: uma classificação dos elementos de interface de usuário em uma lista, uma disposição hierárquica dos elementos de interface de usuário em uma árvore de menu, e uma disposição espacial dos elementos de interface de usuário em uma área de exibição. Uma classificação de elementos de interface de usuário em uma lista é bem adequada para a expressão da proeminência dos individuais dentre os elementos de interface de usuário ao usuário. Uma disposição hierárquica de elementos de interface de usuário em uma árvore de menu permite a expressão da dita proeminência pela disposição de elementos de interface de usuário relevantes em um topo de uma árvore de menu e disposição de elementos de interface de usuário menos relevantes em uma ramificação da árvore de menu. Uma disposição espacial de elementos de interface de usuário em uma área de exibição permite a expressão da dita proeminência pela disposição de elementos de interface de usuário relevantes em uma parte proeminente da área de exibição e disposição de elementos de interface de usuário menos relevantes em uma parte menos proeminente da área de exibição.
[017] Opcionalmente, o sistema é disposto para acessar dados médicos que especificam uma correspondência entre a propriedade anatômica e as ações, e os meios de exibição são dispostos para estabelecer a configuração de exibição em dependência adicional da correspondência. Os ditos dados médicos provêem uma correspondência entre a propriedade anatômica e as ações e, consequentemente, de seus elementos de interface de usuário associados. Essa correspondência é levada em consideração ao exibir os elementos de interface de usuário.
[018] Opcionalmente, os meios de exibição são dispostos para orientar o usuário por meio de um fluxo de trabalho médico ao estabelecer a configuração de exibição em dependência adicional de uma posição do usuário no fluxo de trabalho médico. É comum seguir um fluxo de trabalho médico durante a inspeção interativa de uma região de interesse. Ao estabelecer a configuração de exibição em dependência adicional da posição do usuário no fluxo de trabalho médico, a exibição dos elementos de interface de usuário é adaptada à posição atual do usuário no fluxo de trabalho médico.
[019] Opcionalmente, a configuração de exibição especifica a visibilidade de individuais dentre os elementos de interface de usuário em dependência da posição do usuário no fluxo de trabalho médico. De maneira vantajosa, elementos de interface de usuário de ações que são menos ou não relevantes à dita posição no fluxo de trabalho podem ser ocultos. De maneira vantajosa, o usuário pode ser somente apresentado de elementos de interface de usuário de ações que são relevantes à sua posição atual no fluxo de trabalho.
[020] Opcionalmente, as ações associadas à inspeção interativa da região de interesse são compreendidas em aplicativos que são executáveis no processador, em que cada um dos aplicativos faz com que os meios de exibição estabeleçam uma configuração de exibição diferente dos elementos de interface de usuário associados, e em que o sistema é dispostos para, em dependência da propriedade anatômica, selecionar um dos aplicativos para execução. A exibição dos elementos de interface de usuário é, portanto, provida pelos aplicativos que são selecionados e executados em um processador em dependência da propriedade anatômica.
[021] Opcionalmente, as ações compreendem pelo menos um dentre: ajuste da exibição da região de interesse, realização de uma medição na região de interesse, realização de processamento de imagem na região de interesse, e incluindo informações pertinentes à região de interesse em um relato. As ditas ações são de relevância em uma inspeção interativa de uma região de interesse.
[022] Opcionalmente, os meios de determinação são dispostos para determinar a propriedade anatômica ao comparar a propriedade de imagem da região de interesse a uma propriedade de imagem de referência de uma região de interesse de referência para estabelecer a propriedade anatômica como sendo indicativa de um desvio da região de interesse em relação à região de interesse de referência. Um desvio da região de interesse em relação a uma região de interesse de referência é tipicamente de relevância médica particular.
[023] Opcionalmente, os meios de detecção são dispostos para determinar a propriedade anatômica ao aplicar a transformada de Hough à região de interesse, compreendendo a utilização de uma primeira tabela de Hough e de uma segunda tabela de Hough, a primeira tabela de Hough sendo construída a partir das regiões de interesse tendo a propriedade anatômica, a segunda tabela de Hough sendo construída a partir de regiões de interesse não tendo a propriedade anatômica, e comparação de acumuladores de Hough de ambas as tabelas de Hough. A dita transformada é uma técnica eficiente para determinar o desvio da região de interesse em relação à a região de interesse de referência.
[024] Opcionalmente, a região de interesse é um órgão, e a propriedade anatômica é indicativa do desvio em pelo menos um dentre: uma forma, um tamanho, uma textura e uma localização, do órgão. Desvios na forma, tamanho, textura ou localização de um órgão em relação à um órgão de referência são tipicamente de relevância médica particular.
[025] Será apreciado pelos técnicos no assunto que duas ou mais das opções, implementações e/ou aspectos mencionados acima da invenção podem ser combinados de qualquer maneira considerada útil.
[026] Modificações e variações do aparelho de formação de imagem, da estação de trabalho, do terminal, do método e/ou do produto de programa de computador, que correspondam às modificações e variações descritas do sistema mencionado acima, podem ser realizadas por um técnico no assunto com base na presente descrição.
[027] Um técnico no assunto apreciará que o sistema pode ser aplicado a dados de imagem multidimensionais, por exemplo, a imagens bidimensionais (2-D), tridimensionais (3-D) ou tetradimensionais (4-D), adquiridos por várias modalidades de aquisição, como, entre outros, Formação de Imagem de Raios-X padrão, Tomografia Computadorizada (TC), Ressonância Magnética (MRI), Ultrassom (US), Tomografia por Emissão de Pósitron (PET), Tomografia Computadorizada por única Emissão de Fóton (SPECT), Medicina Nuclear (NM), Microscopia de Elétron (EM) e Microscopia Óptica (OM), assim como dados de imagem de múltiplas modalidades compreendendo uma combinação de qualquer uma das modalidades mencionadas acima. Uma dimensão dos dados de imagem multidimensionais pode se referir ao tempo. Por exemplo, uma imagem tetradimensional pode compreender uma série de domínio de tempo de imagens tridimensionais.
[028] A invenção é definida nas reivindicações independentes. As realizações vantajosas são definidas nas reivindicações dependentes.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[029] Esses e outros aspectos da invenção são aparentes a partir e serão elucidados com referência às realizações doravante descritas. Nos desenhos,
[030] A Figura 1 apresenta um sistema, de acordo com a presente invenção;
[031] A Figura 2 apresenta um método, de acordo com a presente invenção;
[032] Figura 3a apresenta um coração normal e elementos de interface de usuário sendo exibidos em uma lista em dependência de uma propriedade anatômica do coração;
[033] A Figura 3b apresenta um coração anormal e elementos de interface de usuário sendo exibidos em uma lista em dependência da propriedade anatômica do coração;
[034] A Figura 4a apresenta uma região cerebral normal e elementos de interface de usuário sendo exibidos em uma árvore de menu em dependência de uma propriedade anatômica da região cerebral;
[035] A Figura 4b apresenta uma região cerebral anormal e elementos de interface de usuário sendo exibidos em uma árvore de menu em dependência da propriedade anatômica da região cerebral.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS REALIZAÇÕES
[036] A Figura 1 apresenta um sistema 100 para habilitar uma inspeção interativa de uma região de interesse 122 em uma imagem médica 102. O sistema 100 compreende meios de estabelecimento 120 para estabelecer a região de interesse 122 na imagem médica 102. Para este fim, os meios de estabelecimento 120 são apresentados para receber a imagem médica 102 de dentro do sistema 100. Embora não apresentado na Figura 1, a imagem médica 102 pode ser recebida de um dispositivo de armazenamento. Alternativamente, a imagem médica 102 pode ser recebida de fora do sistema 100. O sistema 100 ainda compreende meios de determinação 140 para determinar uma propriedade anatômica 142 da região de interesse 122 com base em uma propriedade de imagem da região de interesse 122. Os meios de determinação 140 são apresentados para serem conectados aos meios de estabelecimento 120 para receber a região de interesse 122 dos meios de estabelecimento 120.
[037] O sistema 100 ainda compreende meios de exibição 160 para exibir elementos de interface de usuário 310, 320, 330 de ações associadas à inspeção interativa da região de interesse 122. Para a dita exibição, os meios de exibição 160 são apresentados para serem conectados a uma exibição 010. A tela 010 é apresentada na Figura 1 por ser uma tela externa, isto é, que não é parte do sistema 100. Alternativamente, a tela 010 pode ser parte do sistema 100. O sistema 100 ainda compreende um processador 180 para executar uma das ações quando um usuário selecionar um associado dentre os elementos de interface de usuário 310, 320, 330. Para este fim, o processador 180 é apresentado para receber os dados de seleção 184. Os dados de seleção 184 podem ser gerados por um dispositivo de interface de usuário (não apresentado na Figura 1), por exemplo, um mouse, que permite que o usuário selecione o elemento de interface de usuário ao clicar com um cursor 300 no elemento de interface de usuário 330. Alternativamente, o dispositivo de interface de usuário pode ser um teclado, tela sensível ao toque etc.
[038] Os meios de exibição 160 são dispostos para, em dependência da propriedade anatômica 142, estabelecer uma configuração de exibição 162 dos elementos de interface de usuário. Para receber a propriedade anatômica 142, os meios de exibição 160 são apresentados para serem conectados aos meios de determinação 140. Os meios de exibição 160 são ainda dispostos para exibir os elementos de interface de usuário 310, 320, 330, de acordo com a configuração de exibição 162, e para este fim, é apresentado para prover a configuração de exibição 162 à tela 010.
[039] Aqui, o termo configuração de exibiçãose refere a dados para estabelecer uma proeminência de individuais dentre os elementos de interface de usuário quando são exibidos. Para estabelecer uma proeminência dos ditos elementos de interface de usuário, a configuração de exibição pode especificar uma, ou múltiplas dentre, por exemplo, uma estrutura dos elementos de interface de usuário, uma disposição dos elementos de interface de usuário, uma visibilidade dos elementos de interface de usuário etc. A estrutura pode se referir a uma classificação em uma lista, uma disposição hierárquica em uma árvore de menu, uma disposição espacial em uma área de exibição etc. A visibilidade dos elementos de interface de usuário pode se referir à ocultação ou apresentação de um ou múltiplos dentre os elementos de interface de usuário ou ao ajuste de seu tamanho, cor etc.
[040] A Figura 2 apresenta um método 200 de habilitação de inspeção interativa de uma região de interesse em uma imagem médica, o método compreendendo a exibição de elementos de interface de usuário de ações associadas à inspeção interativa da região de interesse e execução de uma das ações quando um usuário selecionar um associado dentre os elementos de interface de usuário, o método ainda compreendendo o estabelecimento 220 da região de interesse na imagem médica em uma etapa de “ESTELECIMENTO DA REGIÃO DE INTERESSE”, determinação 240 de uma propriedade anatômica da região de interesse em dependência de uma propriedade de imagem da região de interesse em uma etapa de “DETERMINAÇÃO DA PROPRIEDADE ANATÔMICA”, estabelecimento 260, em dependência da propriedade anatômica, de uma configuração de exibição dos elementos de interface de usuário em uma etapa de “ESTABELECIMENTO DA CONFIGURAÇÃO DE EXIBIÇÃO”, e exibição 280 dos elementos de interface de usuário, de acordo com a configuração de exibição em uma etapa de “EXIBIÇÃO UTILIZANDO UMA CONFIGURAÇÃO DE EXIBIÇÃO”. O método 200 pode corresponder a uma operação do sistema 100, e será explicado adicionalmente com referência ao sistema 100. Entretanto, será apreciado que o método pode ser realizado em separação do dito sistema.
[041] A operação mencionada acima do sistema 100 habilita a inspeção interativa de uma região de interesse 122 em uma imagem médica 102. Um exemplo dessa operação é apresentada na Figura 3a. Aqui, uma imagem médica 102 é apresentada compreendendo um órgão como a região de interesse, isto é, um coração 122. Os meios de estabelecimento 120 podem estabelecer o coração 122 na imagem médica 102 ao utilizar um algoritmo de segmentação, conforme é conhecido do campo de análise de imagem médica. Tendo estabelecido o coração 122 na imagem, os meios de determinação 140 podem determinar uma propriedade anatômica do coração 122 com base em uma propriedade de imagem do coração 122. Por exemplo, os meios de determinação podem determinar um tamanho do coração 122 utilizando uma localização de uma ou mais margem(ns) de luminância nos dados de imagem do coração, com a margem(ns) de luminância representando uma delineação do coração 122 na imagem médica 102.
[042] Tendo estabelecido o tamanho do coração 122, os meios de exibição 160 podem estabelecer uma configuração de exibição dos elementos de interface de usuário 310, 320, 330 utilizando o tamanho do coração 122. Nesse exemplo, o tamanho do coração 122 pode ser comparado a um tamanho esperado de um coração normal, e pode ser determinado que o tamanho do coração 122 na imagem médica 102 é substancialmente igual ao tamanho esperado do coração normal. Como tal, os meios de exibição 160 podem estabelecer uma configuração de exibição que apresenta os elementos de interface de usuário mais relevantes 310, 320, 330 em uma ordem que corresponde a uma ordem típica de realização das ações associadas à inspeção interativa de uma aparência normal e, assim, coração provavelmente saudável. Ademais, as configurações de exibição podem ocultar elementos de interface de usuário que não são ou são menos relevantes à inspeção interativa de um coração de aparência normal.
[043] Outro exemplo da operação do sistema 100 é apresentado na Figura 3b. Aqui, também um coração 124 é apresentado como a região de interesse. Entretanto, ao contrário do coração 122 apresentado na Figura 3a, o coração 124 apresentado na Figura 3b corresponde ao de um paciente com insuficiência cardíaca. Uma indicação médica para insuficiência cardíaca é um aumento no tamanho do coração 124. Os meios de determinação podem determinar o tamanho do coração 124 utilizando a presença mencionada acima e localização de uma ou mais margens de luminância nos dados de imagem do coração.
[044] Tendo estabelecido o tamanho do coração 124, os meios de exibição 160 podem estabelecer uma configuração de exibição de elementos de interface de usuário utilizando o tamanho do coração 124. Nesse exemplo, o tamanho do coração 124 na imagem médica 104 é substancialmente maior que o tamanho esperado de um coração normal, e pode, de fato, corresponder a um tamanho esperado de um paciente com insuficiência cardíaca. Como tal, os meios de exibição 160 podem estabelecer uma configuração de exibição que apresenta elementos de interface de usuário adicionais 340, 350, 360 que são relevantes para a inspeção interativa de insuficiência cardíaca. Ademais, um elemento de interface de usuário 320, que pode, de outra forma, ser exibido durante a inspeção interativa de um coração normal, pode ser oculto. Ademais, a ordem dos elementos de interface de usuário 310, 340, 350, 360, 330 pode ser adaptada à ordem típica da realização de ações associadas à inspeção de um coração de um paciente com insuficiência cardíaca.
[045] A Figura 4a apresenta um exemplo semelhante ao que foi apresentado na Figura 3a. Entretanto, aqui, a região de interesse é uma região cerebral 126, a propriedade anatômica é uma espessura de um Corpo Caloso na região cerebral 126, e a imagem médica 106 apresentada na Figura 4a apresenta uma região cerebral 126 sem trauma, isto é, tendo uma espessura normal do Corpo Caloso. De acordo com a espessura normal, uma configuração de exibição dos elementos de interface de usuário 410, 420, 430, 440, 450 pode ser estabelecida, que dispõe os elementos de interface de usuário em uma árvore de menu, com o elemento de interface de usuário 410 formando uma parte superior da árvore de menu e os elementos de interface de usuário restantes formando uma ramificação na árvore de menu. Nesse exemplo, o elemento de interface de usuário 410 pode ser um elemento de interface de usuário que é mais relevante à inspeção interativa de um Corpo Caloso tendo uma espessura normal, e os elementos de interface de usuário 420, 430, 440, 450 podem ser menos relevantes para a dita inspeção interativa.
[046] A Figura 4b apresenta uma região cerebral 128 que sofreu trauma. Como uma consequência, há um afinamento no Corpo Caloso, visível na imagem médica 108. De acordo com o afinamento, uma configuração de exibição dos elementos de interface de usuário 410, 420, 430, 440, 450 pode ser estabelecida, que difere da configuração dos ditos elementos de interface de usuário apresentada na Figura 4a. Aqui, duas árvores de menu são providas, com o elemento de interface de usuário 420 formando uma parte superior de uma primeira árvore de menu e outro elemento de interface de usuário 440 formando uma parte superior de uma segunda árvore de menu. Os elementos de interface de usuário 410, 430, 450 restantes são dispostos nas respectivas árvores de menu abaixo dos ditos elementos de interface de usuário. Assim, a disposição dos elementos de interface de usuário leva em consideração o afinamento do Corpo Caloso ao reorganizar os elementos de interface de usuário em relação a um Corpo Caloso tendo uma espessura normal.
[047] No mencionado acima, o termo inspeção interativa se refere a uma inspeção, em que ações referentes à inspeção são realizadas pelo usuário e pelo sistema na solicitação do usuário. Por exemplo, quando a imagem médica for uma imagem médica tridimensional, o usuário pode inspecionar visualmente uma região de interesse nela, e como parte da inspeção, solicita o sistema a segmentar a região de interesse, calcular o volume da região de interesse e incluir o volume calculado em um relato referente à região de interesse.
[048] O estabelecimento da região de interesse na imagem médica pode ser realizado de diversas formas. Por exemplo, a região de interesse pode ser automaticamente detectada na imagem médica utilizando qualquer técnica conhecida do campo da análise de imagem médica. A técnica pode ser uma técnica de segmentação. Por exemplo, a região de interesse pode ser detectada utilizando segmentação de crescimento de imagem com base em ponto de grão, em um grão é colocado em uma localização esperada da região de interesse, e o crescimento da imagem é utilizado para obter uma segmentação da região de interesse. Alternativa ou adicionalmente, a região de interesse pode ser estabelecida ao receber informações de localização da região de interesse, provendo, com isso, o sistema da localização da região de interesse dentro da imagem médica. As informações de localização podem ser providas pelo usuário, por exemplo, ao segmentar manualmente a região de interesse na imagem médica antes de realizar a inspeção interativa.
[049] Na determinação da propriedade anatômica da região de interesse em dependência de uma propriedade de imagem da região de interesse, o termo propriedade de imagem se refere a uma propriedade presente, ou diretamente derivada dos, nos dados de imagem da região de interesse. Por exemplo, a propriedade de imagem pode se referir a um ou mais valores de luminância de pixels nos dados de imagem, ou a uma margem nos dados de imagem que representa um limite externo da região de interesse. A propriedade anatômica é pelo menos parcialmente derivada da propriedade de imagem, e pode prover uma interpretação anatômica da propriedade de imagem. Por exemplo, a propriedade de imagem pode ser uma margem que delineia a região de interesse, e a propriedade anatômica pode ser um tamanho da região de interesse. De maneira semelhante, a propriedade de imagem pode ser uma amplitude de uma área, e a propriedade anatômica pode ser uma espessura de um Corpo Caloso em um cérebro. A propriedade de imagem também pode ser uma textura na região de interesse, e a propriedade anatômica pode ser um tipo de tecido representado pela textura. Entretanto, será apreciado que, a fim de determinar a propriedade anatômica, mais informações podem ser utilizadas que a dita propriedade de imagem. Como resultado, a correspondência entre propriedades de imagem e propriedades anatômica pode não formar uma bijeção. Por exemplo, outras propriedades de imagem podem ser utilizadas na determinação da propriedade anatômica, ou metadados que acompanham a imagem médica etc.
[050] A propriedade anatômica pode ser indicativa de um desvio da região de interesse em relação a uma região de interesse de referência, isto é, uma região de interesse que é considerada uma base ou um modelo. A região de interesse de referência pode ter uma propriedade de imagem de referência, isto é, uma propriedade de imagem que é associada à região de interesse de referência. Os meios de determinação podem ser dispostos para determinar o desvio da região de interesse ao comparar a propriedade de imagem à propriedade de imagem de referência. Será apreciado que a dita comparação pode ser feita sem precisar de uma imagem médica compreendendo a região de interesse de referência, uma vez que somente a propriedade de imagem de referência é necessária na dita comparação. Ademais, a propriedade de imagem de referência pode ser obtida ao calcular a média das propriedades de imagem de múltiplas regiões de interesse e , assim, pode não se originar de uma única região de interesse ou única imagem médica. Alternativamente, a propriedade anatômica pode não ser indicativa de um desvio da região de interesse per se, mas, ao invés disso, pode ser primariamente uma medida absoluta ao invés de relativa. Por exemplo, a propriedade anatômica pode se referir ao tamanho, forma, textura ou localização da região de interesse dentro da imagem médica, sem denotar necessariamente qualquer desvio em relação a uma referência.
[051] A região de interesse pode ser um órgão, por exemplo, um coração, um fígado etc. A região de interesse também pode ser a região de um órgão, por exemplo, uma região no cérebro compreendendo o Corpo Caloso. O desvio da região de interesse pode ser um desvio no tamanho da região de interesse, isto é, indicando se a região de interesse é maior ou menor que a região de interesse de referência. O desvio da região de interesse também pode ser um desvio na forma da região de interesse, por exemplo, indicando se a região de interesse é deformada em relação à região de interesse de referência. O desvio pode ser determinado ao comparar a propriedade de imagem à propriedade de imagem de referência. A comparação pode compreender a determinação de uma diferença entre as ditas propriedades, ou determinação de uma semelhança entre as ditas propriedades. Com isso, a determinação de um desvio na forma da região de interesse pode compreender a determinação de uma semelhança entre a propriedade de imagem e uma propriedade de imagem de referência anormal, ou determinação de uma diferença entre a propriedade de imagem e uma propriedade de imagem de referência normal.
[052] O desvio da região de interesse pode indicar um grau ou probabilidade de desvio, por exemplo, uma ‘pontuação’. Assim, a comparação da propriedade de imagem com a propriedade de imagem de referência pode produzir um valor não binário. Alternativamente, o desvio da região de interesse pode corresponder a um valor binário indicando se a região de interesse desvia ou não da região de interesse de referência. O desvio da região de interesse pode ser associado a um achado médico. Por exemplo, o desvio da região de interesse pode indicar se a região de interesse se assemelha mais a uma região de interesse normal, por exemplo, saudável, ou uma região de interesse anormal, por exemplo, doente. Por exemplo, quando a região de interesse for um coração, o desvio pode indicar se o coração se assemelha mais a um coração saudável ou um coração doente. Para este fim, a região de interesse de referência pode corresponder a uma região de interesse saudável ou a uma região de interesse doente.
[053] O desvio da região de interesse pode ser obtido ao comparar a propriedade de imagem a uma primeira propriedade de imagem de referência e uma segunda propriedade de imagem de referência, com cada propriedade de imagem de referência originando de ou correspondendo a diferentes regiões de interesse de referência. Por exemplo, a propriedade de imagem pode ser comparada a uma primeira propriedade de imagem de referência correspondente a uma região de interesse saudável, assim como uma segunda propriedade de imagem de referência correspondente a uma região de interesse doente. Como tal, pode ser determinado se a região de interesse se assemelha mais à região de interesse saudável ou doente. Como outro exemplo, propriedades de imagem de referência podem ser utilizadas, que correspondem a diferentes tipos de corações normais, por exemplo, de adultos e de criança e/ou a diferentes tipos de corações anormais, por exemplo, sofrendo de diferentes doenças ou estando em diferentes estágios de uma doença. Assim, a determinação do desvio pode levar em consideração a diversidade em pacientes e doenças.
[054] O desvio da região de interesse também pode ser obtido ao comparar uma pluralidade de propriedades de imagem a uma pluralidade associada de propriedades de imagem de referência. Por exemplo, uma da pluralidade de propriedades de imagem pode se referir a uma textura da região de interesse, outra pode se referir a um contraste da região de interesse etc. Como tal, a pluralidade de propriedades de imagens pode ser vista como um vetor multidimensional correspondente às propriedades de imagem da região de interesse. A obtenção do desvio da região de interesse pode compreender a comparação do vetor multidimensional das propriedades de imagem a um vetor multidimensional adicional das propriedades de imagem de referência, por exemplo, ao utilizar qualquer técnica conhecida dos campos de álgebra geométrica e álgebra de vetor.
[055] Os elementos de interface de usuário podem ser ícones, grupos de ícones, caixas de texto selecionáveis, widgets, botões de ação etc. Os elementos de interface de usuário são selecionáveis. Dependendo da interface de entrada do usuário utilizada, a seleção pode envolver clicar nos elementos de interface de usuário com um indicador de mouse, ao utilizar um mouse, tocar os elementos de interface de usuário ao utilizar uma tela sensível ao toque etc. As ações associadas aos elementos de interface de usuário são, por si só, associadas à inspeção interativa da região de interesse, e pode compreender ajustar a exibição da região de interesse, realizar uma medição na região de interesse, realizar o processamento de imagem na região de interesse, e incluir informações pertinentes à região de interesse em um relato. As ações são executáveis em um processador e, quando o elemento de interface de usuário associado for selecionado, executadas no dito processador.
[056] As ações podem ser parte de aplicativos que são executáveis no processador. Pode haver diferentes aplicativos, com cada aplicativo compreendendo diferentes ações ou diferentes conjuntos de ações. Os aplicativos também podem compartilhar determinadas ações, isto é, as ditas ações podem ser compreendidas em múltiplos dos aplicativos. Os aplicativos podem fazer com que os meios de exibição para estabelecer uma configuração de exibição diferente dos elementos de interface de usuário associados para as diferentes ações ou diferentes conjuntos de ações. Por exemplo, um aplicativo pode se referir à análise cardíaca, compreender ações referentes à inspeção geral de um coração, e estabelecer os elementos de interface de usuário associados de determinada maneira. Outro aplicativo pode se referir à análise ventricular avançada, compreender ações referentes à inspeção dos ventrículos do coração, e estabelecer os elementos de interface de usuário associados em uma maneira diferente ao aplicativo de análise cardíaca. Então, em dependência da propriedade anatômica, ou do desvio determinado da propriedade anatômica, um dos aplicativos pode ser selecionado para execução. Por exemplo, quando a região de interesse se assemelhar a um coração saudável, o aplicativo de análise cardíaca pode ser executado para permitir que o usuário realize uma inspeção geral do coração. Ademais, quando a região de interesse se assemelhar a um coração doente, o aplicativo de análise ventricular avançada pode ser executado para permitir que o usuário realize imediatamente uma análise avançada do funcionamento dos ventrículos do coração.
[057] A configuração de exibição pode ser estabelecida em dependência de uma correspondência entre a propriedade anatômica e as ações, com a correspondência sendo obtida dos dados médicos. Por exemplo, os dados médicos podem especificar uma propriedade anatômica e ações normalmente associadas à inspeção interativa da região de interesse, dada a dita propriedade anatômica. A configuração de exibição também pode ser estabelecida em dependência de um uso histórico das ações, dada a propriedade anatômica. Por exemplo, o sistema pode registrar uma correspondência entre uma propriedade anatômica da região de interesse e uma seleção de ações pelo usuário. Da mesma forma, tendo estabelecido essa correspondência ao longo do tempo, a configuração de exibição pode ter base na dita correspondência. Será apreciado que qualquer outra técnica conhecida para formatação ou otimização de uma exibição de elementos de interface de usuário a uma propriedade anatômica de uma região de interesse pode ser utilizada também.
[058] Os meios de exibição podem ser dispostos para orientar o usuário através de um fluxo de trabalho médico ao estabelecer a configuração de exibição em dependência adicional de uma posição do usuário no fluxo de trabalho médico. Um fluxo de trabalho médico pode ser uma sequência linear de ações para orientar o usuário por meio de uma inspeção interativa. O fluxo de trabalho médico também pode ser uma sequência linear de listas de trabalho, isto é, listas que, cada uma compreende diversas ações a serem realizadas como parte da inspeção interativa. O fluxo de trabalho médico também pode constituir uma sequência não linear de ações ou listas de trabalho, com, por exemplo, um resultado de uma ação atual que afeta qual ação ou lista de trabalho é a próxima. Uma única lista de trabalho pode constituir um fluxo de trabalho médico. Entretanto, um fluxo de trabalho médico também pode ser constituído por múltiplas listas de trabalho. Os meios de exibição podem ser dispostos para adaptar a configuração de exibição à posição do usuário no fluxo de trabalho médico, por exemplo, ao somente apresentar, ou apresentar de maneira mais proeminentes, elementos de interface de usuário que são relevantes, dada a propriedade anatômica e a posição do usuário no fluxo de trabalho médico. Assim, elementos de interface de usuário que são de menos ou nenhuma relevância, dada a posição do usuário no fluxo de trabalho médico, podem ser ocultos ou apresentados de maneira menos proeminente.
[059] Será apreciado que há doenças importantes que se diferenciam por si só por formas de órgão anormais. Por exemplo, pacientes com doença coronária ou arterial podem ter um coração de forma normal, enquanto pacientes que apresentam insuficiência cardíaca podem ter um coração de tamanho maior e/ou com forma diferente que o normal. Outro exemplo são os pacientes com alterações graves no tamanho de determinadas estruturas cerebrais, devido à progressão de lesão cerebral traumática ou mal de Alzheimer. Ao diagnosticar imagens médicas desses pacientes, pode ser necessário inspecionar interativamente as imagens médicas ao visualizar propriedades anatômicas, realizar medições, selecionar opções de processamento de imagem específicas ou incluir itens específicos no relato. Essas etapas podem ser diferentes daquelas que devem ser consideradas para pacientes com uma forma de órgão normal. Ademais, embora uma estação de trabalho clínica possa oferecer toda funcionalidade necessária para prover as ações acima, os elementos de interface de usuário, correspondentes às ditas ações, podem n]ao ser prontamente acessíveis, por exemplo, sendo ocultos em submenus.
[060] Ao determinar uma propriedade anatômica de uma região de interesse, pode ser determinado, quando a região de interesse for, por exemplo, um órgão, se o órgão desvia de um órgão normal (no sentido médico, isto é, saudável) etc. Dependendo do resultado, a exibição dos elementos de interface de usuário é adaptada. A adaptação pode ser de modo que os elementos de interface de usuário na tela sejam dispostos para permitir o acesso rápido à funcionalidade relevante, isto é, a ações que são de relevância à inspeção interativa. O resultado também pode influenciar a análise de imagem subsequente, por exemplo ao realizar segmentação com base em modelo com uma forma específica por doença anterior, ou pode fazer com que a estação de trabalho clínica exiba informações adicionalmente relevantes.
[061] Um uso de exemplo da presente invenção é no diagnóstico cardíaco utilizando uma sequência de imagens de Angiograma de Tomografia Computadorizada (ATC) sincronizadas de maneira retrospectiva. Esse diagnóstico envolve, normalmente, uma inspeção interativa que compreende a visualização das artérias coronárias para detectar estenose e avaliar a função ventricular esquerda global. Entretanto, no caso de pacientes com insuficiência cardíaca, a inspeção interativa pode compreender a avaliação de movimento do coração local, falta de sincronia, função Ventricular Esquerda (LV) e Ventricular Direita (RV) e, possivelmente, avaliação da presença de doença valvular, por exemplo, ao analisar individualmente o volume ventricular esquerdo e direito ao longo do tempo para quantificar a regurgitação aórtica.
[062] A estação de trabalho clínica pode compreender um aplicativo de ATC diagnóstico, cardíaco que exibe uma denominada lista de trabalho para a inspeção interativa. Uma lista de trabalho pode servir como um lembrete ao usuário, por exemplo, o médico, da etapas a tomar ou ações a realizar durante a inspeção interativa. Ao invés de um lembrete, a lista de trabalho também pode constituir uma lista de etapas ou ações necessárias a se tomar. A lista de trabalho pode representar uma parte de uma denominada orientação médica ou clínica para o diagnóstico de uma condição médica e, portanto, as etapas nela podem representar ações a serem tomadas pelo usuário ou constituir ações para o sistema realizar.
[063] A lista de trabalho para um paciente com uma forma de coração normal pode incluir as etapas de “Inspeção coronária” e “Análise de LV Global”. Como tal, o médico pode inspecionar visualmente a artéria coronária, e realizar, utilizando a estação de trabalho clínica, uma análise de LV global.
[064] Para pacientes com uma forma de coração anormal, a etapa “Análise de LV Global” pode ser substituída por “Análise de LV+RV Global” e as etapas “Análise de Movimento de LV Local” e “Análise de Válvula” podem ser adicionadas. As etapas acima podem, pelo menos em parte, ser realizadas em ações realizadas pela estação de trabalho clínica, na solicitação do usuário. Para efetuar essa solicitação, a estação de trabalho clínica pode exibir elementos de interface de usuário correspondente às ditas ações. Assim, quando o paciente tiver uma forma de coração anormal, a configuração de exibição dos elementos de interface de usuário pode diferir da de uma forma de coração normal, em que os elementos de interface de usuário para as ações para “Análise de Movimento de LV Local” e “Análise de válvula” podem ser adicionadas, e o elemento de interface de usuário para a ação para “Análise de Lv Global” pode ser substituído por um elemento de interface de usuário para “Análise de LV+RV Global”. Ademais, os elementos de interface de usuário podem ser classificados na ordem de sua aparência na lista de trabalho.
[065] Além da exibição acima dos elementos de interface de usuário, informações diferentes ou adicionais podem ser exibidas para um paciente com uma forma de coração normal que para um paciente de insuficiência cardíaca pelos aplicativos ou ações correspondentes à etapas na lista de trabalho. Por exemplo, enquanto volumes e curvas de LV & RV são apresentados para pacientes com uma forma de coração normal, o volume e fração de regurgitação aórtica também podem ser computados para um paciente que apresenta insuficiência cardíaca. No caso de “Análise de Movimento de LV Local”, espessamento de parede pode ser exibido para pacientes “normais” em gráficos de alvo, enquanto as informações relacionadas à dissincronia são exibidas para pacientes com insuficiência cardíaca. Além disso, a segmentação subsequente pode ser realizada com modelos separados para os pacientes “normais” dos para os pacientes com insuficiência cardíaca.
[066] Pode ser desejável também exibir elementos de interface de usuário de ações que são consideradas menos relevantes, dado o desvio particular da região de interesse, uma vez que pode ser possível errar na determinação do desvio. Os elementos de interface de usuário menos relevantes, entretanto, podem ser, então, exibidos de maneira menos proeminente, por exemplo, utilizando submenus. Assim, no caso no qual a determinação do desvio da região de interesse é errônea, o usuário é ainda provido dos elementos de interface de usuário associados a quaisquer ações necessárias.
[067] O desvio da região de interesse pode ser determinado utilizando qualquer técnica adequada do campo de análise de imagem e, em particular, análise de imagem médica. Por exemplo, uma transformada de Hough pode ser utilizada, e em particular, uma denominada Transformação de Hough Generalizada (GHT) estendida. Para detectar uma forma anormal da região de interesse com a GHT, por exemplo, um coração, a GHT pode ser realizada duas vezes: uma vez com uma tabela de Hough, construída de pacientes com uma forma de coração normal e uma vez com uma tabela de Hough, construída de pacientes com forma de coração dilatada, anormal. A GHT é, portanto, utilizada para estabelecer a região de interesse na imagem médica. Os acumuladores de Hough para ambas as tabelas de Hough construídas durante a detecção podem ser, então normalizados, por exemplo, para contar os diferentes números de entrada na tabela de Hough. Ademais, a máxima em ambos os acumuladores pode ser comparada para decidir se a imagem médica apresenta uma forma de coração normal ou anormal. A GHT também é, portanto, utilizada para a determinação do desvio da região de interesse, isto é, para o objetivo de discriminação da região de interesse. Ao invés da GHT, entretanto, qualquer outra técnica adequada pode ser utilizada também para estabelecer a região de interesse e/ou para determinar o desvio da região de interesse.
[068] Será apreciado que a presente invenção se aplica a estações de trabalho diagnósticas, sistemas de suporte de decisão clínica, sistema de arquivamento e comunicação de imagem, sistemas de formação de imagem e estações de trabalho e sistemas semelhantes para aprimorar o fluxo de trabalho e a facilidade de uso de aplicativos clínicos e para facilitar a tarefa diagnóstica de um usuário. Ademais, a presente invenção se aplica aos terminais, como os denominados thin clients e clientes da web, que permitem que os usuários acessem os aplicativos clínicos que executam em ou que são providos por um servidor. O sistema pode ser um sistema de cliente/servidor, isto é, ser constituído por um cliente e um servidor.
[069] Será apreciado que a invenção também se aplica a programas de computador, particularmente, programas de computador em um carregador, adaptados para colocarem em prática a invenção. O programa pode ser na forma de um código de origem, um código de objeto, uma fonte de código intermediária e um código de objeto, como em uma forma parcialmente compilada ou qualquer outra forma adequada para uso na implementação do método, de acordo com a invenção. Também será apreciado que esse programa pode ter muitos projetos arquitetônicos diferentes. Por exemplo, um código de programa que implementa a funcionalidade do método ou sistema, de acordo com a invenção, pode ser subdividido em uma ou mais sub-rotinas. Muitas maneiras diferentes de distribuir a funcionalidade entre essas sub-rotinas serão aparentes ao técnico no assunto. As sub-rotinas podem ser armazenadas juntamente em um arquivo executável para formar um sistema autônomo. Esse arquivo executável pode compreender instruções executáveis por computador, por exemplo, instruções de processador e/ou instruções de interpretador (por exemplo, instruções de interpretador Java). Alternativamente, uma ou mais ou todas as sub-rotinas podem ser armazenadas em pelo menos um arquivo de biblioteca externa e ligado a um programa principal, estática ou dinamicamente, por exemplo, no momento da execução. O programa principal contém pelo menos uma chamada a pelo menos uma das sub-rotinas. As sub-rotinas também podem compreender chamadas de função entre si. Uma realização referente a um produto de programa de computador compreende instruções executáveis por computador, correspondentes a cada etapa de processamento de pelo menos um dos métodos aqui estabelecidos. Essas instruções podem ser subdivididas em sub-rotinas e/ou armazenadas em um ou mais arquivos que podem ser ligados estática ou dinamicamente. Outra realização referente a um produto de programa de computador compreende instruções executáveis por computador, correspondentes a cada meio de pelo menos um dos sistemas e/ou produtos aqui estabelecidos. Essas instruções podem ser subdivididas em sub-rotinas e/ou armazenadas em um ou mais arquivos que podem ser ligados estática ou dinamicamente.
[070] O carregador de um programa de computador pode ser qualquer entidade ou dispositivo capaz de carregar o programa. Por exemplo, o carregador pode incluir um meio de armazenamento, como uma ROM, por exemplo, um CD ROM ou uma ROM semicondutora, ou um meio de gravação magnético, por exemplo, um disco rígido. Além disso, o carregador pode ser um carregador transmissível, como um sinal elétrico ou óptico, que pode ser transmitido por meio de cabo elétrico ou óptico ou por rádio ou outros meios. Quando o programa for realizado nesse sinal, o carregador pode ser constituído por esse cabo ou outro dispositivo ou meios. Alternativamente, o carregador pode ser um circuito integrado, no qual o programa é incorporado, o circuito integrado sendo adaptado para realizar, ou utilizado na realização do método relevante.
[071] Deve ser observado que as realizações mencionadas acima ilustram ao invés de limitar a invenção, e que os técnicos no assunto serão capazes de projetar muitas realizações alternativas sem desviar do escopo das reivindicações anexas. Nas reivindicações, quaisquer sinais de referência entre parênteses não devem ser construídos como limitantes da reivindicação. O uso do verbo “compreender” e suas conjugações não exclui a presença de elementos ou etapas diferentes das declaradas em uma reivindicação. O artigo “um” ou “uma” antecedendo um elemento não exclui a presença de uma pluralidade desses elementos. A invenção pode ser implementada por meio de hardware compreendendo diversos elementos diferentes, e por meio de um computador adequadamente programado. Na reivindicação de dispositivo que enumera diversos meios, diversos desses meios podem ser realizados por um e pelo mesmo item de hardware. O mero fato de que determinadas medidas são mencionadas em reivindicações dependentes mutuamente diferentes não indica que uma combinação dessas medidas não pode ser utilizada como vantagem.