IT202100014342A1 - Software per la caratterizzazione di un’immagine bidimensionale ottenuta mediante un esame tramite immagini - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
del Brevetto Italiano per Invenzione Industriale dal titolo:
?SOFTWARE PER LA CARATTERIZZAZIONE DI UN?IMMAGINE
BIDIMENSIONALE OTTENUTA MEDIANTE UN ESAME TRAMITE IMMAGINI?
CAMPO TECNICO
La presente invenzione riguarda un software per la caratterizzazione di un?immagine bidimensionale ottenuta mediante un esame tramite immagini, in particolare riguarda un software per la caratterizzazione di un?immagine bidimensionale ottenuta mediante un esame tramite immagini atto a generare un referto medico standardizzato.
TECNICA PREESISTENTE
Gli esami medici tramite immagini, quali ad esempio ecografie, tomografie assiali computerizzate e risonanze magnetiche, forniscono come risultato una serie di immagini in scala di grigi, ognuna delle quali illustra una sezione, ad esempio assiale, del corpo del paziente.
Tali immagini, si veda ad esempio la figura 1, non sono di immediata interpretazione, in quanto la risoluzione non ? particolarmente elevata ed in molti casi il confine tra un tipo di tessuto e l?altro non ? ben definito.
I medici refertatori sono preposti all?analisi delle immagini e alla redazione di un report in cui vengono spiegate a parole le condizioni del paziente estrapolabili dallo studio delle immagini, come ad esempio la conformazione degli organi e l?eventuale presenza di lesioni tumorali.
Un problema di tale metodologia di refertazione ? che un secondo medico, ad esempio un medico chirurgo, quando si trova a dover leggere il report deve necessariamente andare a cercare quando affermato dal medico refertatore nelle immagini dell?esame medico, le quali come detto in precedenza non sono di immediata interpretazione.
Un ulteriore problema dell?attuale metodologia di refertazione ? che la precisione del referto e la sua comprensibilit? da parte di terzi dipende dalle capacit? di ogni singolo medico refertatore, quindi pu? risultare impreciso e/o incomprensibile per un altro medico che si trovi a leggere il referto.
Uno scopo della presente invenzione ? quello di rendere disponibile un software di assistenza alla refertazione che permetta a terzi di interpretare il referto senza dover necessariamente analizzare le immagini dell?esame medico.
Tale scopo ? raggiunto dalle caratteristiche dell?invenzione riportate nella rivendicazione indipendente.
Le rivendicazioni dipendenti delineano aspetti preferiti e/o particolarmente vantaggiosi dell?invenzione.
ESPOSIZIONE DELL?INVENZIONE
L?invenzione rende disponibile un software per la caratterizzazione di un?immagine bidimensionale ottenuta mediante un esame tramite immagini, comprendente un codice informatico che, quando eseguito da un elaboratore elettronico, esegue le seguenti fasi:
- la fase di consentire l?acquisizione dell?immagine bidimensionale,
- la fase di individuare un contorno di almeno una parte anatomica illustrata nell?immagine bidimensionale,
- la fase di generare un?immagine bidimensionale del contorno,
- la fase di visualizzare detta immagine bidimensionale del contorno, - la fase di rendere disponibile un archivio di caratteristiche mediche, ognuna delle quali ? associata ad una rispettiva stringa di caratteri, la quale fornisce una descrizione della caratteristica medica, ed ad un rispettivo colore distintivo,
- la fase di visualizzare detto archivio di caratteristiche mediche,
- la fase di consentire la selezione di una caratteristica medica,
- la fase di consentire l?associazione della caratteristica medica al contorno dell?immagine bidimensionale,
- la fase di riempire con il colore della rispettiva caratteristica selezionata medica l?immagine bidimensionale del contorno, riempiendo con il colore solo la porzione di detta immagine bidimensionale che si trova all?interno del contorno
- la fase di generare un report contente l?immagine bidimensionale del contorno precedentemente riempita con il colore e la stringa di caratteri associata alla caratteristica medica selezionata.
Grazie a tale soluzione i tempi di comprensione del referto da parte di terzi ? migliorata rispetto all?usuale metodologia di refertazione, in quanto ad esempio un medico chirurgo che studia il referto in vista di un?operazione chirurgica non deve interpretare le immagini. Inoltre ? possibile anche dire che grazie alla semplificazione dei contorni e gli specifici colori, il referto passa dall?essere un?immagine una immagine interpretabile da pochi ad un?immagine intelligibile a tutti. Ulteriormente, il fatto di partire dal contorno dell?elemento anatomico reale permette di preparare il chirurgo su ci? che effettivamente si trover? davanti, semplificando la scelta delle operazioni chirurgiche da compiere.
Secondo un aspetto dell?invenzione, il codice informatico pu? comprendere comprendente, successivamente alla fase di visualizzare detta immagine bidimensionale del contorno, la fase di rendere disponibile uno strumento di modifica del contorno.
In questo modo l?utilizzatore del software pu? effettuare correzioni del contorno per renderlo pi? aderente all?immagine bidimensionale dell?esame medico nel caso in cui durante la fase di rilevazione dei contorni il software abbia commesso un errore o un?imprecisione.
Secondo un altro aspetto dell?invenzione, le fasi possono essere tali per cui:
- nella fase si prevede di individuare un rispettivo contorno per ciascuna parte anatomica illustrata nell?immagine bidimensionale,
- nella fase si prevede di generare un?immagine bidimensionale contenente i contorni delle parti anatomiche individuate,
- nella fase si prevede di consentire la selezione di un?altra caratteristica medica,
- nella fase si prevede di consentire l?associazione dell?altra caratteristica medica ad un altro contorno della pluralit? di contorni presenti nell?immagine bidimensionale dei contorni delle parti anatomiche
- nella fase si prevede di riempire con il colore dell?altra rispettiva caratteristica medica selezionata l?immagine bidimensionale dei contorni delle parti anatomiche, riempiendo con il colore solo la porzione di detta immagine bidimensionale che si trova all?interno dell?altro contorno a cui ? stata associata l?altra caratteristica medica,
- nella fase si prevede che il report contenga l?immagine bidimensionale dei contorni precedentemente riempiti con il colore e le stringhe di caratteri associate alle caratteristiche mediche selezionate.
In questo modo il software risulta essere pi? versatile ed efficiente.
Secondo un altro aspetto ancora dell?invenzione, il codice informatico pu? comprendere, successivamente alla fase di fase di visualizzare detta immagine bidimensionale del contorno, la fase di rendere disponibile uno strumento di eliminazione di un contorno.
In tal modo, nel caso in cui il software abbia rilevato erroneamente contorni inesistenti, ? possibile eliminarli in modo da rendere il report pi? aderente alla realt?. Tale caratteristica tecnica fornisce inoltre la possibilit? di eliminare a piacere contorni nel caso in cui si voglia focalizzare l?attenzione solo su alcune parti anatomiche e non tutte quelle rilevate dal software nell?immagine bidimensionale.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell?invenzione risulteranno evidenti dalla lettura della descrizione seguente fornita a titolo esemplificativo e non limitativo, con l?ausilio delle figure illustrate nelle tavole allegate.
La figura 1 ? un?immagine di un esame medico tramite immagini.
La figura 2 ? uno schema di un elaboratore elettronico secondo l?invenzione. La figura 3 ? un?immagine generata dal software secondo l?invenzione, la quale contiene i contorni degli elementi anatomici presenti nell?immagine di figura 1. La figura 4 ? un?elaborazione della figura 3 ottenuta mediante il software secondo l?invenzione, in cui le porzioni di immagini all?interno dei contorni sono colorate secondo un colore predeterminato associato ad una caratteristica medica che mediante il software ? stata associata al contorno.
La figura 5 ? una rappresentazione schematica di un report generato dal software. La figura 6 ? un diagramma del funzionamento del software.
MODO MIGLIORE PER ATTUARE L?INVENZIONE
Si ? indicato globalmente con 10 un elaboratore elettronico atto ad eseguire il codice informatico 1 (si veda il diagramma in figura 6) di un software per caratterizzazione di un?immagine bidimensionale ottenuta mediante un esame tramite immagini, come ad esempio un?ecografia, una tomografia assiale computerizzata o una risonanza magnetica. Preferibilmente il software ? finalizzato alla generazione di un report R per detto esame medico.
Il software ? atto ad essere utilizzato da un utente che effettua un?analisi delle immagini dell?esame medico, ad esempio da un medico refertatore.
L?elaboratore elettronico 10 ?, ad esempio, un computer 11 sul quale ? installato il software e tramite il quale l?utilizzatore impartisce i comandi per effettuare la caratterizzazione della parte anatomica.
Detto computer comprende un?unit? di visualizzazione, ad esempio un monitor 12, un?unit? di input 13, un?unit? di calcolo 14, un?unit? di memoria volatile, ed un?unit? di memoria permanente 15, ad esempio un hard-disk.
L?unit? di input 13 comprende una tastiera, un mouse.
L?unit? di input 13 pu? anche comprendere un microfono per input vocali.
Nella preferita forma di realizzazione, l?elaboratore elettronico 10 comprende un ulteriore computer 16, il quale ? collegato tramite rete al computer 11 ed ? dotato di un?unit? di memoria permanente nella quale ? archiviato il codice informatico 1 del software.
Non si esclude che in un?altra forma di attuazione il codice informatico 1 possa essere archiviato nella memoria permanente 15 del computer 11.
Il codice informatico 1, quando eseguito dall?elaboratore elettronico 10, esegue una pluralit? di fasi che permettono la caratterizzazione dell?immagine bidimensionale 20 al fine di ottenere detto report R.
Per brevit?, nel resto della trattazione verr? omesso che la fase eseguita dal codice informatico 1 viene eseguita quando il codice informatico 1 ? eseguito dall?elaboratore elettronico 10.
Il codice informatico 1 esegue la fase S1 di permettere l?acquisizione dell?immagine bidimensionale 20 dell?esame medico tramite immagini.
Tale fase pu? prevedere la selezione dell?immagine bidimensionale 20 tramite uno strumento di esplorazione delle risorse dell?elaboratore e/o uno strumento di drag&drop resi disponibili dal codice informatico stesso.
Tale fase pu? prevedere anche di acquisire una pluralit? di immagini bidimensionali 20 appartenenti ad un singolo esame medico tramite immagini.
Successivamente alla fase S1, il codice informatico esegue la fase S2 di individuare un contorno 25,30,35,40,45,50,55,60,65,70,75,80 (od in altre parole un bordo) di almeno una parte anatomica illustrata nell?immagine bidimensionale 20, ovvero in ciascuna immagine bidimensionale 20 acquisita.
Si precisa che per contorno si intende una linea chiusa che individua la separazione di una parte anatomica da un?altra parte anatomica.
Preferibilmente la fase S2 prevede di individuare un rispettivo contorno 25,30,35,40,45,50,55,60,65,70,75,80 (od in altre parole un bordo) per ciascuna parte anatomica illustrata nell?immagine bidimensionale 20, ovvero in ciascuna immagine bidimensionale 20 acquisita.
Tale fase di individuare il contorno ? nota nel settore dei software per uso medico come segmentazione delle immagini (image segmentation). Gli algoritmi utilizzati per effettuare la segmentazione di un?immagine bidimensionale ottenuta da un esame medico sono vari ed in continua evoluzione. Generalmente tali algoritmi si basano sul contrasto tra pixel chiari e pixel scuri dell?immagine bidimensionale dell?esame medico e/o altri parametri, spesso variabili da una tipologia di esame ad un altro. Essendo noti non verranno descritti nel dettaglio. A puro titolo di esempio, algoritmi di questo tipo sono descritti nel documento EP2502546A1.
Successivamente alla fase S2, il codice informatico esegue la fase S3 di generare un?immagine bidimensionale 90 (digitale) del contorno 25,30,35,40,45,50,55,60,65,70,75,80, ovvero generare un?immagine bidimensionale 90 che contiene il contorno (la linea chiusa indicativa del contorno).
Preferibilmente la fase S3 genera un?immagine bidimensionale 90 contenente tutti i contorni 25,30,35,40,45,50,55,60,65,70,75,80 degli elementi anatomici individuati nella fase S2.
Tale immagine pu? presentare uno sfondo con il contorno in contrasto rispetto a detto sfondo, ad esempio lo sfondo pu? essere trasparente o bianco ed il contorno pu? essere rappresentato in nero.
Per ?in contrasto? si intende che il contorno deve essere visibile chiaramente da un occhio umano rispetto al resto allo sfondo. In altre parole ancora, i pixel dell?immagine digitale bidimensionale 90 che formano il contorno, ovvero i contorni, devono essere chiaramente distinguibili dai pixel che formano il resto dell?immagine.
L?immagine bidimensionale 90 presenta un perimetro estero, ovvero una delimitazione esterna, ad esempio di forma uguale a quella dell?immagine 20 di partenza, nella forma di attuazione illustrata ? rettangolare, dove all?interno di detto perimetro ? presente il contorno, ovvero i contorni.
Il codice informatico prevede poi la fase S4 di visualizzare detta immagine bidimensionale 90 del contorno, ovvero dei contorni.
Ad esempio, tale visualizzazione avviene mediante il monitor 12.
Immediatamente dopo la fase S4 o contemporaneamente o anche prima, il codice informatico esegue la fase S5 di rendere disponibile un archivio 95 di caratteristiche mediche, ognuna delle quali ? associata ad una rispettiva stringa di caratteri, la quale fornisce una descrizione della caratteristica medica. Ciascuna caratteristica medica ? anche associata ad un rispettivo colore distintivo differente per ciascuna caratteristica medica.
I colori e le stringe sono preimpostate ed univoche per ciascuna caratteristica medica, in modo da realizzare un report standardizzato, come sar? pi? chiaro nel seguito.
I colori possono ad esempio essere: giallo, rosso, blu, verde, azzurro, rosa, viola, ecc.
Ad esempio, ogni caratteristica medica ? associata ad una pluralit? di stringhe di caratteri componenti ognuna, in una lingua differente, una medesima descrizione della caratteristica medica a cui fanno riferimento.
Il codice informato esegue poi la fase S6 di visualizzare detto archivio di caratteristiche mediche, in particolare di visualizzare un simbolo o stringa di caratteri indicativi della caratteristica medica, ad esempio mediante il monitor 12. Ad esempio l?archivio pi? essere visualizzato come un men? a tendina.
Il codice informatico esegue anche la fase S7 di consentire la selezione di una caratteristica medica tra la pluralit? di caratteristiche mediche.
Tale fase pu? avvenire mediante l?unit? di input 13, ad esempio un click di mouse. Il codice informatico prevede poi di eseguire la fase S8 di consentire l?associazione della caratteristica medica selezionata al contorno dell?immagine bidimensionale, ovvero ad un contorno della pluralit? di contorni dell?immagine bidimensionale. Tale operazione pu? avvenire ad esempio mediante un?operazione di drag&drop della caratteristica medica selezionata all?interno o sul contorno.
Le fasi S7 e S8 possono essere ripetute in modo da associare una caratteristica medica a pi? di un contorno individuato dall?immagine dell?esame medico, ad esempio in modo da associare a tutti i contorni una caratteristica medica.
I colori delle caratteristiche mediche sono in contrasto rispetto allo sfondo dell?immagine bidimensionale ed al contorno, ad esempio lo sfondo pu? essere trasparente o bianco, il contorno pu? essere rappresentato in nero ed i colori possono essere giallo, rosso, blu, verde, arancione, rosa, ecc ecc.
Per ?in contrasto? si intende che il contorno deve essere visibile chiaramente da un occhio umano rispetto al resto allo sfondo. In altre parole ancora, i pixel dell?immagine digitale bidimensionale 90 che formano il contorno, ovvero i contorni, devono essere chiaramente distinguibili dai pixel che formano il resto dell?immagine.
Il codice informato esegue poi, dopo la fase S8, ovvero dopo ciascuna fase S8, la fase S9 di riempire con il colore della rispettiva caratteristica medica selezionata la porzione dell?immagine bidimensionale 90 che si trova all?interno del contorno a cui ? stata associata la caratteristica medica. Si ottiene cos? un?immagine bidimensionale modificata 100, nella quale la porzione di immagine all?interno di almeno un contorno ? colorata col colore associato alla caratteristica medica selezionata per quel contorno.
Infine, il codice informatico comprende la fase S10 di generare il report R contente l?immagine bidimensionale 100 del contorno precedentemente riempita con il colore, ovvero l?immagine bidimensionale 90 in cui una pluralit? di porzioni all?interno dei rispettivi contorni ? stata riempita con un rispettivo colore della caratteristica medica associata nella fase S8, e la stringa di caratteri 105,110,115 associata alla caratteristica medica selezionata, ovvero la pluralit? di stringe mediche corrispondenti alle caratteristiche mediche associate.
Il report R ? quindi un?immagine bidimensionale che comprende almeno l?immagine bidimensionale 100 e le stringe di caratteri associate alle caratteristiche mediche selezionate, ovvero immagini che illustrano dette stringhe di caratteri.
La generazione del report pu? prevedere di generare il report R come un file digitale che, acquisito da specifici programmi, permette di visualizzarlo su di un monitor e/o di stamparlo su carta.
Il codice informatico pu? comprendere anche altre funzioni, come ad esempio quella di consentire l?inserimento di ulteriori stringhe di caratteri nel report tramite la tastiera dell?elaboratore.
Il codice informatico pu? anche comprendere, successivamente alla fase S4, la fase S11 di rendere disponibile uno strumento di modifica grafica del contorno 25,30,35,40,45,50,55,60,65,70,75,80, ovvero di uno o di una pluralit? di contorni generati nella fase S3.
In particolare, tale strumento di modifica grafica del contorno permette di spostare la posizione di uno o pi? punti del contorno rispetto ad un punto di riferimento fisso dell?immagine bidimensionale (ad esempio il centro dell?immagine o un suo angolo). Ci? consente di correggere la forma del contorno in uno o pi? punti.
In pratica tale strumento permette di cambiare la posizione dei pixel del contorno dell?immagine bidimensionale digitale rispetto ad un pixel di riferimento fisso dell?immagine bidimensionale.
Il codice informatico pu? anche comprendere, successivamente alla fase S4, la fase S12 di rendere disponibile uno strumento di eliminazione di un contorno, ovvero di uno o pi? contorni della pluralit? di contorni generati nella fase S3, dall?immagine bidimensionale 90.
Tale strumento consente sostanzialmente di consentire la selezione di un contorno o pi? contorni ed il codice informatico dopo tale selezione esegue la fase di rimuovere il contorno dall?immagine bidimensionale.
Nella pratica ci? pu? essere effettuato trasformando i pixel del contorno nei pixel dello sfondo dell?immagine bidimensionale digitale.
L?invenzione cos? concepita ? suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell?ambito del concetto inventivo.
Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti. In pratica i materiali impiegati, nonch? le forme e le dimensioni contingenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze senza per questo uscire dall?ambito di protezione delle seguenti rivendicazioni.
Claims (4)
1. Software per la caratterizzazione di un?immagine bidimensionale (20) ottenuta mediante un esame tramite immagini, comprendente un codice informatico (1) che, quando eseguito da un elaboratore elettronico (10), esegue le seguenti fasi:
- la fase (S1) di consentire l?acquisizione dell?immagine bidimensionale (20), - la fase (S2) di individuare un contorno (25,30,35,40,45,50,55,60,65,70,75,80) di almeno una parte anatomica illustrata nell?immagine bidimensionale (20),
- la fase (S3) di generare un?immagine bidimensionale (90) del contorno (25,30,35,40,45,50,55,60,65,70,75,80),
- la fase (S4) di visualizzare detta immagine bidimensionale (90) del contorno (25,30,35,40,45,50,55,60,65,70,75,80),
- la fase (S5) di rendere disponibile un archivio (95) di caratteristiche mediche, ognuna delle quali ? associata ad una rispettiva stringa di caratteri, la quale fornisce una descrizione della caratteristica medica, ed ad un rispettivo colore distintivo,
- la fase (S6) di visualizzare detto archivio di caratteristiche mediche, - la fase (S7) di consentire la selezione di una caratteristica medica,
- la fase (S8) di consentire l?associazione della caratteristica medica al contorno (25,30,35,40,45,50,55,60,65,70,75,80) dell?immagine bidimensionale (90),
- la fase (S9) di riempire con il colore della rispettiva caratteristica selezionata medica l?immagine bidimensionale (90) del contorno, riempiendo con il colore solo la porzione di detta immagine bidimensionale che si trova all?interno del contorno (25,30,35,40,45,50,55,60,65,70,75,80), e
- la fase (S10) di generare un report (R) che contente un?immagine bidimensionale (100) in cui il contorno ? riempito con il colore della caratteristica medica precedentemente selezionata e che contenente la stringa di caratteri associata alla caratteristica medica precedentemente selezionata.
2. Software secondo la rivendicazione 1, comprendente, successivamente alla fase (S4) di visualizzare detta immagine bidimensionale (90) del contorno, la fase (S11) di rendere disponibile uno strumento di modifica del contorno (della forma del contorno).
3. Software secondo la rivendicazione 1, in cui:
- nella fase (S2) si prevede di individuare un rispettivo contorno (25,30,35,40,45,50,55,60,65,70,75,80) per ciascuna parte anatomica illustrata nell?immagine bidimensionale (20),
- nella fase (S3) si prevede di generare un?immagine bidimensionale contenente i contorni (25,30,35,40,45,50,55,60,65,70,75,80) delle parti anatomiche individuate,
- nella fase (S7) si prevede di consentire la selezione di un?altra caratteristica medica,
- nella fase (S8) si prevede di consentire l?associazione dell?altra caratteristica medica ad un altro contorno (25,30,35,40,45,50,55,60,65,70,75,80) della pluralit? di contorni presenti nell?immagine bidimensionale dei contorni delle parti anatomiche
- nella fase (S9) si prevede di riempire con il colore dell?altra rispettiva caratteristica medica selezionata l?immagine bidimensionale dei contorni delle parti anatomiche, riempiendo con il colore solo la porzione di detta immagine bidimensionale che si trova all?interno dell?altro contorno a cui ? stata associata l?altra caratteristica medica,
- nella fase (S19) si prevede che il report (R) contenga l?immagine bidimensionale dei contorni precedentemente riempiti con il colore e le stringhe di caratteri associate alle caratteristiche mediche selezionate.
4. Software secondo la rivendicazione 1 o 3, comprendente, successivamente alla fase di fase (S4) di visualizzare detta immagine bidimensionale del contorno, la fase (S12) di rendere disponibile uno strumento di eliminazione di un contorno.
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| WO (1) | WO2022254269A1 (it) |
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- 2022-05-13 EP EP22724925.7A patent/EP4348576A1/en active Pending
- 2022-05-13 WO PCT/IB2022/054486 patent/WO2022254269A1/en active Application Filing
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