CN1666221A - 计算机辅助诊断(cad)系统的输入/输出接口 - Google Patents

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Abstract

有利于计算机辅助诊断(CAD)的用户接口(3)包括接收并扫描多个图像的图像输入装置(12)和将胶片从胶片显影器(15)传送到扫描器(12)的胶片馈送器(14)。多图像标识输入装置在图像扫描之前使用条形码读取器、数字键盘、键盘、网络和/或鼠标输入多图像标识。显示器包括图像标识区、病情处理状态区和CAD检测和用户修改区。用户编辑CAD结果比如接收和删除，并可增加新的诊断结果以形成新的复合诊断结果。

Description

计算机辅助诊断(CAD)系统的输入/输出接口
发明领域
本发明涉及放射学图像的异常的计算机辅助诊断(CAD)和数字处理的方法和系统。更具体地说，本发明涉及一种用于异常的再筛选和检测的自动方法和系统的用户接口。
背景技术
计算机辅助诊断(CAD)系统使用数字处理方法来在异常的识别中帮助用户。美国专利US5,917,929描述了一种有利于胶片输入到CAD系统的用户接口。用户接口包括接收并扫描基于胶片的图像的扫描器和保持胶片并将它们输送到扫描器的胶片馈送器。提供触敏显示屏以显示状态信息给操作员并从其接收指令。显示屏显示具有彩色编码边界的胶片的微型图像，该彩色给操作员指示胶片的处理的阶段。该接口也包括条形码读取器并允许操作员实施测试扫描器的程序。然而，除了上述的能力之外，还有可以提供多种能力但它们都没有。
发明概述
本发明的目的是提供一种比已有技术的用户接口具有更强能力的用于CAD系统的更加灵活的用户接口。更具体地说，本发明至少具有如下的目的：(1)允许用户从CAD系统的输出中改变诊断结果；(2)允许用户在CAD处理之后操作图像；(3)允许CAD处理器不经人机接口直接连接到图像采集装置比如胶片显影器、胶片数字转换器或磷光板扫描器；(4)允许CAD处理器连接到多个图像采集装置；和(5)允许输入多个图像标识以用于多个图像扫描。
在一个实施例中，本发明包括一种用户接口，该用户接口包括输入接口。该输入接口可以适应图像输入和数据输入。为适应图像输入，输入接口可以包括至少一个胶片馈送器和至少一个图像采集装置。它可以进一步包括多个图像馈送器和扫描器。图像馈送器和/或扫描器中的至少一个可以直接从图像显影器中接收输入。输入接口可以进一步包括用于通过无线通信和计算机网络接收数字图像输入的装置。
为适应数据输入，输入接口可以包括键盘、小键盘、鼠标、条形码读取器和/或其它的输入装置。它可以进一步包括语音接口和/或书写接口(例如数字化板)。这种数据输入也可以通过无线装置或通过计算机网络输送。
在另一实施例中，本发明包括输出接口，该输出接口包括显示装置。这种显示装置可以包括多个图像的小“缩略图”显示，它也可以包括单个图像的大显示。该显示可以包括通过CAD处理检测的被怀疑的异常的指示。显示可以进一步适应使用输入接口输入的用户识别的用户接收的和用户删除的异常。
输出接口可以进一步包括通过用户输入的图像数据和注释的显示。它也可以包括结合输入接口使用的选项和显示。
定义
在描述本发明的过程，在全文(包括上文)中可使用下面的定义。
“计算机”指能够接收结构化的输入、根据预定的规则处理结构化的输入并产生处理的结果作为输出的任何设备。计算机的实例包括计算机；通用计算机；巨型计算机；大型机；超小型计算机；小型计算机；工作站；微型计算机；服务器；交互电视；计算机和交互电视的混合组合；和模拟计算机的专用硬件和/或软件。计算机可以具有单个处理器和/或多个处理器，这些处理器能够并行和/或不并行工作。计算机也指通过网络连接在一起以在计算机之间发送或接收信息的两个或更多个计算机。这种计算机的实例包括通过网络链接的计算机处理信息的分布式计算机系统。
“计算机可读媒体”指用于存储可被计算机存取的数据的任何装置。计算机可读媒体的实例包括硬磁盘；软盘；光盘，比如CD-ROM或DVD；磁带；存储芯片；和用于实施计算机可读电子数据的载体，比如在发送和接收电子邮件或存取网络中使用的载波。
“软件”指操作计算机的预定的规则。软件的实例包括软件；代码段；指令；计算机程序；和编程的逻辑。
“计算机系统”指具有计算机的系统，这里计算机包括实施软件以操作计算机的计算机可读媒体。
“网络”指通过通信设备连接的多个计算机和相关的装置。网络涉及永久的连接比如缆线或临时连接比如通过电话或其它的通信链接建立的连接或这两者。网络的实例包括因特网，比如因特网；内联网；局域网(LAN)；广域网(WAN)；和网络比如因特网和内联网的组合。
“计算机辅助诊断(CAD)”系统是这样的计算机系统：
接收患者的诊断图像比如患者的x-射线图像、pap smear、乳房X线照片等；
处理患者的诊断图像；和
产生指示在患者的诊断图像中的特定的位置(例如疾病的位置)的潜在异常或在整个患者的诊断图像上出现的潜在异常的CAD结果。(CAD通常仅指示图像具有某些异常但没有指定在图像上的特定位置。)
医生或其它保健提供商可以使用CAD结果连同其它的工具和信息来确定患者的疾病的细节和位置。
附图说明
现在结合附图描述本发明的实施例。
附图1所示为CAD系统的一般方块图；
附图2所示为根据本发明的一种实施例CAD系统的方块图，说明了输入接口的实例性实施例；
附图3所示为根据本发明的一种实施例的CAD系统的方块图；
附图4所示为说明使用条形码用于输入图像ID数的接口的一种实施例的显示屏图形；和
附图5-8所示为说明根据本发明的输出接口的实施例的显示屏图形。
具体实施方式
在本说明书中，使用基于胸部X-射线的CAD系统作为实例。然而，本发明并不限于这种系统，而是可用于一般的CAD系统。此外，在此所描述的实施例涉及与一个或多个图像采集装置连接的单个处理单元；然而，本发明也可用于由多个处理单元构成的结构。
本发明包括提供与CAD系统接口的方法和系统。这种接口包括输入和输出接口两者。
附图1所示为典型CAD系统的方块图。这种系统的心脏是运行实施CAD功能的软件的计算机系统2。来自用户和/或其它的系统的数据通过输入接口1输入计算机系统2。计算机系统2通过输出接口3提供输出。虽然输入接口1和输出接口3作为分离块示出，但是它们也可以作为单个输入/输出接口组合。
输入接口1可以包括多个不同的输入装置。计算机系统2可以具有仅与单个输入装置交互的能力；然而，它通常能够与多个输入装置互连连接。一般地，存在两种类型的输入：用户输入(例如，字母数字数据、条形码、选择/指令、用户识别的或其它装置识别的异常的标记，等)和图像数据(例如，X-射线图像、计算机断层(CT)图像等)。输入接口1一般包括有利于两种类型的输入的装置。
附图2所示为能够从多个图像输入装置中接收输入的计算机系统的方块图。在附图2中，计算机系统2和输出接口3作为单个块示出，为了方便以“2，3”标示。如附图2所示，图像输入装置连接到系统2，3，并给源接口提供多个图像源。这些装置可以包括单个胶片扫描器11，12或多个胶片扫描器10，12，或者其它的图像采集装置，如果图像还不是数字形式则这些装置可以包括数字化装置。例如，数字图像数据可以从数字图像源13直接输入。其它的图像采集装置希望包括例如接收图像的无线发送的装置和从计算机网络接收图像的装置。如图所示，多胶片扫描器可以是具有多胶片馈送器10的单扫描器12或每个具有单胶片馈送器11的几个扫描器12或每个具有多胶片馈送器10的多扫描器12。
在市场上有几种类型的胶片扫描器。一种实例性的类型是由Lumysis(现在是Kodak的一部分)制造的激光扫描器。Lumysis扫描器发射激光并使用光电倍增管采集信号。另一种类型的扫描器是CCD扫描器，象由Howtek和Vidar生产的CCD扫描器。Vidar扫描器发射荧光并使用CCD采集图像，而Howtek扫描器发射窄带光并使用CCD采集图像。在实例性系统实施例中使用的Vidar扫描器在它的馈送器中一次可接收25个胶片。
可用于基于胶片的CAD系统的另一图像输入是直接连接到胶片处理器的胶片扫描器。这在附图3中示出。如图所示，胶片显影器15连接到胶片馈送器14，该胶片馈送器14可以是单胶片馈送器或者多胶片馈送器。如附图2所示，胶片馈送器将胶片馈送到胶片扫描器12，该胶片扫描器12将图像输入提供给CAD系统2，3。因此，显影的胶片由此自动地输送给CAD系统并进行处理。
输入接口1进一步有利于使用通过数字小键盘、键盘、网络(例如在因特网连接上)或其它的输入装置输入的数据或条形码的多图像ID管理。附图4所示为使用条形码图像ID输入功能(即，附图4所示为显示给用户的显示屏图形；该显示本身在技术上是输出接口3的一部分)的本发明的实例性实施方案。可替换地，用户可以使用键盘、小键盘或输入图像ID的其它装置。在胶片扫描(图像输入)处理中，以预分类的顺序或者根据某些其它的预定顺序(可以由用户确定)将每个ID分配给每个数字化的图像。
如上文所讨论，输入接口1也一般包括有利于用户输入的装置。这种装置可以包括例如数字小键盘、键盘、鼠标、电子笔、触屏(它是混合的输入接口1和输出接口3)或者语音接口。使用这种装置的输入可用于输入关于图像的数据和输入运行CAD系统所需的信息中的一个目的或两者(例如，告诉系统运行输入参数、接受和拒绝由CAD系统所识别的异常关联的参数标记/指示、增加用户识别的新标记/指示、选择图像等)。在语音接口的情况下，实例性语音接口包括可用于操作CAD系统的语音启动的装置和/或记录医生诊断或其它的注释的语音记录装置。
输出接口3一般由给系统用户提供输出的所有的装置构成。这种装置可以包括监视器、触屏、扬声器或任何其它输出装置。输出接口3连同输入接口1一起允许用户初始化、控制和复查和操作CAD处理的结果。
根据本发明的CAD系统的输出接口3的特定的实施例在新的诊断结果或从CAD结果修改的结果中允许用户；
·通过保留某些或全部CAD结果接受CAD结果；
·通过删除某些或全部CAD结果拒绝CAD结果；
·增加新的诊断结果；
·应用上述的任何组合以产生最后的诊断结果。
下文描述支持这些功能的输出接口3的具体实施例。
附图5所示为实施上述功能的实例性特征的显示屏图形。附图5包括由多个缩略图构成的马赛克结构/图像管理显示器51，这里每个图像包括图像标识数据的显示。单个缩略图可以以给用户指示处理状态的装置实施；这可以以多种方式实现。例如，在美国专利US5,917,929中，每个缩略图的边界52在每个处理阶段呈不同的色彩。使用转换不同色彩的点以指示每个处理阶段可以类似地实施这个。可替换地，多种不同的彩色的点可用于每个图像，每种色彩与不同的处理阶段关联；在这种实施方案中指示图像处理的当前阶段的一个点比其它的点更亮(类似于彩色光接通和切断)。在另一实施例中，借助于与每个缩略图关联的字母数字显示实施这个功能，该字母数字显示指示关联的缩略图的处理的阶段；这可以以处理的阶段的陈述的形式或指示阶段的代码。在另一实施例中，指示处理阶段的显示器可以以用于包括指示处理的阶段的一个或多个符号的每个缩略图的图形显示的形式。
在本发明的变型实施例中，在附图5中的缩略图可以以用于图像的纯文字显示替代。
附图5也包括CAD结果或其它图像的图像显示器55。图像显示器55优选包括显示屏的总的可用面积的至少四分之一以给用户提供适合于仔细检查的图像。在图像显示器55中要显示的图像可以通过用户选择。图像显示器55也可以配备比例指示器57。比例指示器57可以以英寸、厘米等为单位提供；在本发明的一种实例性实施例中，单位是用户选择的。在本发明的一种实例性实施例中，图像显示器55能够支持各种输出图像分辨率(例如，37.5，75，150，300，600dpi)；此外，输出图像分辨率可以是用户可选择的。
在图像显示器55中显示的图像表示CAD输出时，CAD处理的结果一般显示在图像上。在附图5中，如图所示，如CAD系统所确定的被怀疑的异常由圆56所包围。可替换地，也可以使用其它的形状。
在附图5中显示的显示屏也包括信息显示字段54。信息显示字段54可用于显示例如日期、时间、操作员、患者ID号或其它的类似信息。在附图5中，信息显示字段54显示其中所显示的信息来自指示如前文所描述的这种信息的图像输入的一部分的实例性实施例。
输出接口3也可以用作输入接口1的一部分。在附图5中，选项53的显示包含使用输入装置(例如鼠标、电子笔等)用于用户选择的几个不同的“按钮”。在所示的实例性实施例中，用户可以执行设置ID范围、请求打印输出、指导系统执行癌症检测等的功能。
输出接口3能够使用户对CAD的结果执行多种类型的后处理操作。附图6所示为在CAD处理完成之后图像的显示器的显示屏图形。图像显示器55再次包含图像，该图像现在是包括通过CAD处理识别的潜在异常的指示(例如参考标号62所示)的诊断图像。潜在的异常不仅通过圆圈指示，如图所示，还可以通过任何其它方式表示，例如可以使用任何形状(不只是圆)，也可以使用箭头，可以使用彩色，等。
在附图6中所示的输出接口也提供了用于显示用户(例如医生)提供的注释的显示器61。用户可以通过任何公知的装置例如键盘、小键盘、语音接口、手写接口(输入板)、条形码读取器等输入这种注释。这种注释71例如显示在附图7和8中。
如附图6-8中所示的输出接口3也包括具有图像数据显示的字段63和包括各种输入选项的选项显示。这些输入选项例如允许打印输出、图像操作和其它的后处理功能。所实施的图像操作技术例如可以包括放大/缩小(即放大率)、掩蔽、图像旋转等。附图8具体示出了其中用户已经选择放大率按钮82以更详细地看图像显示器55的特定区域81的情况。
通过输出接口3实现的另一重要功能是所谓的“结果编辑”。这种结果编辑涉及用户复查CAD发现结果(例如通过在附图6中的参考编号62所示)并作出与它们相关的决定。用户可以同意或不同意CAD发现结果，并全部或部分删除它们，以及使用指点装置(例如鼠标、电子笔等)将他或她自己的诊断发现增加到该图像中。附图7描述了一个实例性方式，其中可以实施这种结果编辑。在图像显示器55中，用户证实(即同意)的CAD结果以薄圆圈72示出。用户放弃(即不同意)的CAD结果以虚圆圈73示出。最后，通过CAD处理没有检测的用户诊断以厚圆圈74示出。这种指示的许多其它的方法(例如，不同的形状、不同的彩色等)都是可以的。然后结果编辑的结果连同用户可能具有的任何注释71一起存储作为最终结果。
在附图6-8中所示的输出接口可以实现附加的功能。例如，用户可以选择一个小的感兴趣的区域并使CAD系统计算关于该小区域的特征参数。用户也可以选择感兴趣区域并使CAD系统重新检查该区域。连同来自CAD系统的初始输出图像，然后将从这种操作所得的输出图像链接到输出接口3以用于用户进一步检查。
参考优选实施例已经详细描述了本发明，从前文的描述中显然可以看出，在不脱离本发明广义的范围的前提下本领域普通技术人员可以对本发明作出改变和改进。因此，希望如附加的权利要求所界定的本发明覆盖那些落在本发明的真实精神范围内的所有这些改变和改进。

Claims (32)

1.一种用于计算机辅助诊断(CAD)系统的输入/输出接口，该输入/输出接口包括：
输入接口，包括：
数据输入装置，包括在图像输入之前用于输入多个图像的图像标识数据的装置；和
图像输入装置，包括多源接口，每个源接口与至少一个图像源接口，由此使能从多个图像源输入图像；和
输出接口，
其中在使用所说的图像输入装置输入图像时，根据预定的顺序给每个图像指定相应的图像标识数据。
2.权利要求1的输入/输出接口，其中所说的图像标识数据包括至少一个条形码。
3.权利要求1的输入/输出接口，其中所说的输出接口包括结合所说的数据输入装置能够实现所说的图像标识数据的输入的显示器。
4.权利要求1的输入/输出接口，其中图像输入装置进一步包括：
提供数字图像信息的至少一个数字输入源。
5.权利要求4的输入/输出接口，其中数字输入源包括通过无线通信链接接收数字图像的装置。
6.权利要求4的输入/输出接口，其中数字输入源包括到计算机网络的连接，通过该连接接收数字图像。
7.权利要求1的输入/输出接口，其中图像输入装置包括：
至少一个胶片显影器；
从一个或多个胶片显影器直接接收胶片的至少一个胶片馈送器；和
从至少一个胶片馈送器接收胶片并提供扫描的图像的至少一个胶片扫描器。
8.权利要求1的输入/输出接口，其中数据输入装置包括到计算机网络的连接。
9.权利要求1的输入/输出接口，其中输出接口包括显示器，该显示器同时包括：
包括该显示器的总的可用面积的至少四分之一的图像显示；
图像数据显示；
通过数据输入装置可选择的选项的显示；和
包含属于在所说的图像显示中所示的至少一个图像的信息的图像管理显示。
10.权利要求1的输入/输出接口，其中所说的数据输入装置进一步包括对通过CAD系统识别的异常的所显示的指示进行编辑的装置。
11.权利要求10的输入/输出接口，其中所说的编辑至少包括如下之一：
接受指示；
拒绝指示；和
增加新的指示。
12.一种包括权利要求1的输入/输出接口和运行执行CAD处理的软件的计算机系统的CAD系统。
13.一种用于计算机辅助诊断(CAD)系统的输入/输出接口，该输入/输出接口包括：
输入接口；和
输出接口，包括：
同时包括如下的显示器：
图像显示；
图像数据显示；
通过输入接口可选择的选项的显示；和
包含属于在所说的图像显示中所示的至少一个图像的信息的图像管理显示。
14.权利要求13的输入/输出接口，其中图像管理显示包括能够显示至少两个微型图像的显示，该微型图像包括在图像显示器中显示的图像。
15.权利要求14的输入/输出接口，其中能够显示至少两个微型图像的显示进一步包括用于每个微型图像的图像标识数据的显示。
16.权利要求14的输入/输出接口，其中能够显示至少两个微型图像的显示进一步包括指示每个相应的微型图像的处理状态的装置。
17.权利要求16的输入/输出接口，其中指示每个相应的微型图像的处理状态的装置包括与微型图像关联的指示器，该指示器显示指示微型图像的处理状态的颜色。
18.权利要求16的输入/输出接口，其中指示每个相应的微型图像的处理状态的装置包括与微型图像关联的字母数字显示，该字母数字显示指示微型图像的处理状态。
19.权利要求16的输入/输出接口，其中指示每个相应的微型图像的处理状态的装置包括与微型图像关联的显示，该显示示出了指示微型图像的处理状态的至少一个符号。
20.权利要求13的输入/输出接口，其中图像显示包括比例指示器。
21.权利要求20的输入/输出接口，其中在比例指示器上所示的比例是用户可选择的。
22.权利要求13的输入/输出接口，其中图像显示包括支持多图像分辨率的显示。
23.权利要求22的输入/输出接口，其中输入/输出接口包括允许用户选择支持多分辨率的显示的图像分辨率的装置。
24.权利要求13的输入/输出接口，其中图像显示包括通过CAD系统识别的被怀疑的异常的指示。
25.权利要求24的输入/输出接口，其中图像显示进一步包括通过用户识别的被怀疑的异常的指示。
26.权利要求24的输入/输出接口，其中图像显示进一步包括通过CAD系统识别的并被用户拒绝的怀疑的异常指示。
27.权利要求13的输入/输出接口，其中图像管理显示包括用户通过输入接口输入的注释的显示。
28.权利要求13的输入/输出接口，其中通过输入接口可选择的选项的显示包括如下选项中的至少两个：设置ID的范围、打印、癌症检测、诊断、退出和关闭。
29.权利要求13的输入/输出接口，其中通过输入接口可选择的选项的显示包括如下选项中的至少两个：打印、完成、下次诊断、不诊断、退出和图像调节。
30.权利要求29的输入/输出接口，其中图像调节包括如下中的至少一种：对比度调节、亮度调节和放大率。
31.权利要求13的输入/输出接口，其中图像数据显示包括通过输入接口可选择的选项，包括如下中的至少两个：修改ID范围、对比度调节和亮度调节。
32.一种包括权利要求13的输入/输出接口和运行执行CAD处理的软件的计算机系统的CAD系统。
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