用于执行去识别的位置分析的方法和系统与流程

1.本公开内容总体涉及用于执行去识别的位置分析的方法和系统。


背景技术：

2.详细的患者位置和房间占用信息(通常被称为“房间踪迹”或“患者踪迹”)对于监视和监测、确定感染群和感染源以及针对医院病原体所采取的减轻和纠正措施至关重要。
3.对于医院流行病学，随时间跟踪患者位置对于了解在给定的时间范围内感染或爆发的潜在传播途径至关重要。大多数感染控制从业人员在“护理空间”内工作，这使得特定于单元的视图或位置视图对于进行这些活动很有吸引力。然而，为了进行这种调查，必须直接访问记录并手动匹配记录。感染控制专家手动执行患者位置匹配，这非常耗时(由于文件匹配)、繁琐(由于电子病历筛选)且成本高昂(由于高工资)。出于患者隐私的原因，当使用外部服务时，必须对医院位置进行去识别和加密。
4.在就医期间，经由电子医保卡内的独特的患者病例号(mrn)来记录和链接患者位置。基于接受住院护理的患者的护理需求来转移这些患者(例如从急诊室转移到计算机断层摄影检查区，再转移到手术室，再转移到外科重症监护室)，并且记录每个事件以及关于设施、单元、房间、病床等的详细信息。通常，这些数据非常复杂，并且必须作为可识别的受保护的健康信息进行处理。目前，随时间获得、记录和跟踪患者位置数据(与患者感染情况和相关护理情况相配对)极具挑战性。此外，病房位置和在(一个或多个)特定位置处花费的时间被视为受保护的健康信息，并且鉴于数据的大小和规模，在场外执行的数据分析必须在去识别状态下执行。
5.医疗保健领域存在一些可临床互操作的系统，但是由于数据复杂性，很少有设计用于基于房间或患者踪迹来执行患者数据传输，并且没有一个设计能够很好地用于基于图形的调查。此外，经由建筑平面图绘制房间坐标(使用x轴、y轴、z轴)将是手动的、耗时的，并且在标绘时可能重新识别笛卡尔坐标。此外，在执行时，在临床实践中常常重新配置给定的医院单元，并且房间定义本身可能难以基于使用情况来进行定义或重新配置。


技术实现要素：

6.本公开内容涉及用于执行去识别的位置分析的创新性方法和系统，其方法例如为去除所有可识别数据特性(例如，坐标)以用于场外数据传输，其中，通过使用在医院场所中存储的查找表来重新识别位置。本文中的各种实施例涉及允许用户查看具有建筑平面图叠加物的患者数据的系统和方法。广义地，该系统可以从用户或其他源(例如，存储的数据库)接收建筑物布置图像(例如，建筑平面图)。该系统可以从数字建筑平面图中去除可识别信息，并且针对每个房间中的每个要素生成具有房间定义标签的表。数字建筑平面图和表可以被存储在医院场所中。这种系统允许自动且标准化的位置提取，使得医院或病房视图能够用于流行病学分析，并且允许更容易地将位置映射到突出特征(例如，内窥镜检查室、手术室等)。
7.总体上，在一个方面，提供了一种用于执行去识别的位置分析的基于计算机的方法。所述方法可以包括接收建筑物布置图像的步骤。所述建筑物布置图像可以具有一个或多个房间。所述建筑物布置图像可以具有一个或多个可识别特性。所述可识别特性可以是一个或多个文本对象、一种或多种颜色和/或一个或多个图例。
8.所述方法还可以包括通过从所述建筑物布置图像中去除所述可识别特性来生成去识别的图像。
9.所述方法还可以包括通过使用阈值过程处理所述去识别的图像来生成二元阈值图像。所述二元阈值图像可以包括一个或多个分割对象。所述阈值过程可以是基于直方图的过程。所述阈值过程可以是基于熵的过程。
10.所述方法还可以包括通过从所述二元阈值图像中去除面积小于定义的像素面积的任何分割对象来生成分割图像。
11.所述方法还可以包括经由感兴趣区域处理从所述分割图像中提取一组房间定义。每个房间定义可以包括与所述建筑物布置图像的所述房间中的一个房间的轮廓相对应的一系列像素。
12.所述方法还可以包括生成像素化表。所述像素化表可以包括与所述分割图像的所述房间定义相对应的一个或多个房间定义条目。所述分割图像的每个像素可以被映射到与所述分割图像中的包围所述像素的所述轮廓的所述房间定义相对应的所述房间定义条目。
13.所述方法还可以包括将标签分配给所述像素化表的每个房间定义条目。
14.根据示例，所述方法还可以包括将所述建筑物布置图像的所述文本对象存储在文本图像层中的步骤。
15.根据示例，所述方法还可以包括将所述文本图像层映射到所述分割图像上的步骤。
16.根据示例，所述方法还可以包括将所述二元阈值图像的一个或多个区域指定为灰色区域的步骤。可以根据另外的处理来排除所述灰色区域内的任何像素。
17.根据示例，所述方法还可以包括将数值或分类值映射到每个标签上的步骤。可以自动分配这些标签。用户可以分配这些标签。
18.总体上，在另一方面，提供了一种用于执行去识别的位置分析的系统。所述系统可以包括建筑物布置图像，其中，所述建筑物布置图像具有一个或多个房间以及一个或多个可识别特性。所述可识别特性可以是一个或多个文本对象、一种或多种颜色和/或一个或多个图例。
19.所述系统还可以包括处理器，所述处理器被配置为通过从所述建筑物布置图像中去除所述可识别特性来生成去识别的图像。
20.所述处理器还可以被配置为通过使用阈值过程处理所述去识别的图像来生成二元阈值图像。所述二元阈值图像可以包括一个或多个分割对象。
21.所述处理器还可以被配置为通过从所述二元阈值图像中去除面积小于定义的像素面积的任何分割对象来生成分割图像。
22.所述处理器还可以被配置为经由感兴趣区域处理从所述分割图像中提取一组房间定义。每个房间定义可以包括与所述建筑物布置图像的所述房间中的一个房间的轮廓相对应的一系列像素。
23.所述处理器还可以被配置为生成像素化表。所述像素化表可以包括与所述分割图像的所述房间定义相对应的一个或多个房间定义条目。所述分割图像的每个像素被映射到与所述分割图像中的包围所述像素的所述轮廓的所述房间定义相对应的所述房间定义条目。
24.所述处理器还可以被配置为将标签分配给所述像素化表的每个房间定义条目。
25.根据示例，所述处理器还可以被配置为将所述建筑物布置图像的所述文本对象存储在文本图像层中。
26.根据示例，所述处理器还可以被配置为将所述文本图像层映射到所述分割图像上。
27.根据示例，所述处理器还可以被配置为将所述二元阈值图像的一个或多个区域指定为灰色区域。可以根据另外的处理来排除所述灰色区域内的任何像素。
28.根据示例，所述处理器还可以被配置为将数值或分类值映射到每个标签上。可以自动分配这些标签。用户可以分配这些标签。
29.在各种实施方式中，处理器或控制器可以与一个或多个存储介质(本文中统称为“存储器”，例如，易失性和非易失性计算机存储器(例如，ram、prom、eprom和eeprom)、软盘、压缩盘、光盘、磁带等)相关联。在一些实施方案中，存储介质可以用一个或多个程序来编码，所述一个或多个程序当在一个或多个处理器和/或控制器上被运行时执行本文所论述的功能中的至少一些功能。各种存储介质可以被固定在处理器或控制器内，或者可以是可转移的，使得被存储在存储介质上的一个或多个程序能够被加载到处理器或控制器中，以便实施本文讨论的各个方面。在本文中使用术语“程序”或“计算机程序”的一般含义，以指代能够用于对一个或多个处理器或控制器进行编程的任何类型的计算机代码(例如，软件或微代码)。
30.应当理解，以下更加详细讨论的前述概念与额外概念的所有组合(假设这样的概念并不相互矛盾)都被认为是本文公开的发明主题的部分。特别地，出现在本公开内容的结尾的所要求保护的主题的所有组合都被认为是本文公开的发明主题的部分。还应当理解，本文明确采用的术语也可以出现在通过引用而并入的任何公开内容中，其应当被赋予与本文公开内容的特定概念最一致的含义。
31.参考下文描述的(一个或多个)实施例，各种实施例的这些方面和其他方面将是明显的并且得到阐明。
附图说明
32.在附图中，贯穿不同的视图，相同的附图标记通常指代相同的部分。而且，附图不一定是按比例缩放的，而是通常将重点放在图示各种实施例的原理上。
33.图1是根据示例的用于执行去识别的位置分析的系统的示意图。
34.图2是根据示例的用于执行去识别的位置分析的方法的流程图。
35.图3是根据示例的在被处理前的示例建筑物布置图像。
36.图4是根据示例的二元阈值图像。
37.图5是根据示例的具有若干指定的灰色区域的二元阈值。
38.图6是根据示例的分割图像。
39.图7是根据示例的具有若干房间定义的分割图像。
40.图8是根据示例的分割图像和像素化表。
具体实施方式
41.本公开内容描述了用于执行去识别的位置分析的系统和方法的各种实施例。更一般地，申请人已经认识到并意识到提供以下这种系统将是有益的，该系统被配置为出于患者隐私目的而在进行分析之前从例如医院的建筑平面图中去除可识别信息。申请人还认识到并意识到创建这样一种表将是有益的，在该表中可以对建筑平面图的房间内部的区进行分类。
42.参考图1，在一个方面，提供了用于执行去识别的位置分析的系统5。该系统可以包括建筑物布置图像51，其中，建筑物布置图像51具有一个或多个房间以及一个或多个可识别特性。该可识别特性可以是一个或多个文本对象、一种或多种颜色和/或一个或多个图例。建筑物布置图像51可以由用户经由用户接口40来提供。建筑物布置图像也可以经由系统总线10从存储装置50或存储器30中检索。
43.该系统还可以包括处理器20，处理器20被配置为通过从建筑物布置图像51中去除可识别特性来生成去识别的图像54。该去识别的图像可以被存储在存储装置50中。
44.处理器20还可以被配置为通过使用阈值过程处理去识别的图像来生成二元阈值图像56。二元阈值图像56可以包括一个或多个分割对象。二元阈值图像56可以被存储在存储装置50中。
45.处理器20还可以被配置为通过去除二元阈值图像56中面积小于定义的像素面积的任何分割对象来生成分割图像55。分割图像55可以被存储在存储装置50中。
46.处理器20还可以被配置为经由感兴趣区域处理从分割图像55中提取一组房间定义57。每个房间定义557可以包括与建筑物布置图像51的房间中的一个房间的轮廓相对应的一系列像素。房间定义57可以被存储在存储装置50中。
47.处理器20还可以被配置为生成像素化表53。像素化表53可以包括与分割图像55的房间定义57相对应的一个或多个房间定义条目。分割图像55的每个像素可以被映射到与分割图像55中的包围像素的轮廓的房间定义557相对应的房间定义条目。像素化表可以被存储在存储装置50中。
48.处理器20还可以被配置为将标签分配给像素化表53的每个房间定义条目。
49.根据示例，处理器20还可以被配置为将建筑物布置图像51的文本对象存储在文本图像层52中。文本图像层52可以被存储在存储装置50中。
50.根据示例，处理器20还可以被配置为将文本图像层52映射到分割图像55上。文本图像层52可以被存储在存储装置50中。
51.根据示例，处理器20还可以被配置为将二元阈值图像56的一个或多个区域指定为灰色区域59。可以根据另外的处理59来排除灰色区域内的任何像素。图5示出了具有指定的灰色区域59的示例二元阈值图像。
52.根据示例，处理器20还可以被配置为将数值或分类值映射到每个标签上。可以自动分配标签。用户可以经由用户接口40来分配标签。
53.根据示例，系统5可以包括以下各项中的一项或多项：处理器20、存储器30、用户接
口40以及存储装置50，它们经由一条或多条系统总线510互连。应当理解，在某些方面，图1构成了一种抽象，并且系统5的部件的实际组织方式可以与图示的情况不同且更加复杂。
54.根据示例，系统500可以包括处理器20，处理器20能够执行在存储器30或存储装置50中存储的指令或以其他方式处理数据以例如执行该方法的一个或多个步骤。处理器20可以由一个或多个模块形成。处理器20可以采用任何合适的形式，包括但不限于微处理器、微控制器、多个微控制器、电路、现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、单个处理器或多个处理器。
55.存储器30能够采用任何合适的形式，包括非易失性存储器和/或ram。存储器30可以包括各种存储器，例如，l1、l2或l3高速缓冲存储器或系统存储器。正因如此，存储器30可以包括静态随机存取存储器(sram)、动态ram(dram)、闪速存储器、只读存储器(rom)或其他类似的存储器设备。该存储器能够存储操作系统等。处理器使用ram来临时存储数据。根据实施例，操作系统可以包含代码，该代码在由处理器执行时控制系统5的一个或多个部件的操作。显而易见的是，在处理器以硬件实施本文描述的功能中的一种或多种功能的实施例中，在其他实施例中可以省去对与这种功能相对应的软件的描述。
56.用户接口40可以包括一个或多个用于实现与用户通信的设备。用户接口能够是允许传送和/或接收信息的任何设备或系统，并且可以包括用于接收用户命令的显示器、鼠标和/或键盘。在一些实施例中，用户接口40可以包括可以经由通信接口550被呈现给远程终端的命令行接口或图形用户接口。用户接口可以与系统的一个或多个其他部件处于相同的位置，或者可以远离系统并经由有线和/或无线通信网络进行通信。
57.存储装置50可以包括一个或多个机器可读存储介质，例如，只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、磁盘存储介质、光学存储介质、闪存设备或类似的存储介质。在各种实施例中，存储装置50可以存储用于由处理器20执行的指令或处理器20可以操作的数据。例如，存储装置50可以存储用于控制系统5的各种操作的操作系统58。
58.显而易见的是，额外地或替代地，所描述的在存储装置50中存储的各种信息可以被存储在存储器30中。在这方面，还可以认为存储器30构成存储设备，并且认为存储装置50可以是存储器。各种其他布置将是显而易见的。另外，存储器30和存储装置50都可以被认为是非瞬态机器可读介质。本文使用的术语非瞬态将被理解为排除瞬态信号，但包括所有形式的存储，包括易失性存储器和非易失性存储器。
59.虽然用于执行去识别的位置分析的系统5被示为包括每个描述的部件中的一个部件，但是在各种实施例中可以复制各种部件。例如，处理器20可以包括多个微处理器，这多个微处理器被配置为独立地执行本文描述的方法，或者被配置为执行本文描述的方法的步骤或子例程，使得多个处理器协作以实现本文描述的功能。另外，当在云计算系统中实施系统5的一个或多个部件的情况下，各种硬件部件可以属于单独的物理系统。例如，处理器20可以包括第一服务器中的第一处理器和第二服务器中的第二处理器。许多其他变型和配置也是可能的。
60.参考图2，在另一方面，提供了用于执行去识别的位置分析的基于计算机的方法100。
61.方法100可以包括接收102建筑物布置图像的步骤。图3示出了住宅公寓的示例建筑物布置图像。然而，建筑物布置图像可以是任何适当的建筑物或结构。例如，建筑物布置
图像可以是医院病房的建筑平面图、蓝图、建筑物示意图。
62.建筑物布置图像可以具有一个或多个房间。如图3所示，示例建筑物布置图像包括多个具有文本标签的房间，例如，“主卧室”、“主浴室”和“门厅”。
63.建筑物布置图像可以具有一个或多个可识别特性。该可识别特性可以是一个或多个文本对象、一种或多种颜色和/或一个或多个图例。可识别特性也可以是可以引导观看者辨别位置的楼层平面图的任何其他特征。如图3所示，示例建筑物布置图像具有文本框，其示出了公寓建筑物的名称“住宅-文华东方”及其波士顿地址。示例建筑物布置图像还包含右下角的比例尺。
64.方法100还可以包括通过从建筑物布置图像中去除可识别特性来生成104去识别的图像。可以通过诸如adobe之类的软件程序或任何其他合适的程序来执行这种去除。如图4-8所示，已经去除了文本对象、比例尺和其他信息。下面更详细地描述图4-8。另外，如下所述，可以保存文本对象以供进一步处理。
65.方法100还可以包括通过使用阈值过程处理去识别的图像来生成106二元阈值图像。在示例阈值化方案中，图像中具有高于定义阈值的强度的像素被替换为黑色像素。所有其他像素都被替换为白色像素，从而创建了二元黑白图像。图4示出了示例二元阈值图像。该二元阈值图像可以包括一个或多个分割对象。
66.阈值过程可以是基于直方图的过程。在基于直方图的阈值处理中，阈值水平是根据图像强度的直方图表示来设置的。阈值过程可以是基于熵的过程。在基于熵的过程中，基于使用图像的前景区域和背景区域的熵的算法以及原始图像与二元化图像之间的交叉熵来设置阈值水平。阈值过程可以是任何其他适当的过程。阈值过程可以由诸如imagej之类的软件程序来执行。
67.方法100还可以包括通过从二元阈值图像中去除面积小于定义的像素面积的任何分割对象来生成108幅分割图像。图6示出了示例分割图像，其中，用黑色加粗线勾勒剩余的分割对象的轮廓。在该步骤中，软件(例如，imagej)可以用于执行分割分析，以在定义的像素面积范围内定义任何多边形/对象。在一个示例中，可以使用流域分离分析。可以认为剩余的分割对象是“房间定义”，在下面扩展了该术语。
68.方法100还可以包括经由感兴趣区域处理从分割图像中提取110一组空间定义。每个房间定义都可以包括与建筑物布置图像的房间中的一个房间的轮廓相对应的一系列像素。
69.方法100还可以包括生成112像素化表。该像素化表可以包括与分割图像的房间定义相对应的一个或多个房间定义条目。分割图像的每个像素可以被映射到与分割图像中的包围像素的轮廓的房间定义相对应的房间定义条目。最初，每个房间定义条目可以被分配有一个随机的独特标签，例如，“1-i”。图7示出了示例房间定义图像，其中，可以利用每个房间定义的感兴趣区域内的单个着色像素来识别每个房间定义。
70.方法100还可以包括将标签分配114给像素化表的每个房间定义条目。图8示出了具有来自像素化表的叠加标签的示例分割图像。标签可以由软件程序自动分配。用户可以经由用户接口来手动分配标签。在另外的示例中，也可以以类似于房间定义标签的方式在像素化表中分配颜色色调和饱和度。
71.根据示例，方法100还可以包括将建筑物布置图像的文本对象存储116在文本图像
层中的步骤。在其他示例中，还可以存储来自建筑物布置图像的额外信息，例如，颜色或图例。根据示例，方法100还可以包括将文本图像层映射122到分割图像上的步骤。通过实施该步骤，可以将在建筑物布置图像上示出的初始文本重新应用于经处理的图像，以便更容易地进行视觉分析。
72.根据示例，方法100还可以包括将二元阈值图像的一个或多个区域指定118为灰色区域的步骤。可以根据另外的处理来排除灰色区域内的任何像素。在图5所示的示例中，浴室和厨房“变灰”而被排除。在医院流行病学分析中，用变灰排除患者不存在的区域(例如，行政区或维修区)是适当的。可以自动指定灰色区域。用户可以手动指定灰色区域。
73.根据示例，方法100还可以包括将数值或分类值映射120到每个标签上的步骤。可以自动分配这些值。用户可以分配这些值。这些值可以对应于与传染病或其他相关指标有关的测量。
74.本文定义和使用的所有定义应当被理解为控制字典定义、通过引用并入的文献中的定义和/或定义术语的普通含义。
75.除非明确指出相反情况，否则本说明书和权利要求书中使用的词语“一”和“一个”应当被理解为表示“至少一个”。
76.本说明书和权利要求书中使用的短语“和/或”应当被理解为表示如此结合的元件中的“任一个或两个”，即，在某些情况下结合存在而在其他情况下分离存在的元件。用“和/或”列出的多个元件应当以相同的方式进行解释，即，如此结合的元件中的“一个或多个”元件。除了用“和/或”分句具体标识的元件之外，还可能任选地存在其他元件，无论是与具体标识的那些元件相关还是不相关都可以。
77.本文在说明书和权利要求书中使用的“或”应当被理解为具有与上文所定义的“和/或”相同的含义。例如，在分隔列表中的项目时，“或”或“和/或”应当被解读为包含性的，即，包含至少一个，但也包含多个元件或元件列表的多于一个的元件以及(任选的)额外的未列出的项目。只有明确指示相反情况的术语(例如，“中的仅一个”或“中的恰好一个”或者在权利要求中使用的“由
……
组成”)将指代包括多个元件或元件列表中的恰好一个元件。一般而言，当在本文使用的术语“或”前面有排他性术语(例如，“任一个”、“中的一个”、“中的任一个”或“中的恰好一个”)时，术语“或”应当仅被解读为表示排他性替代方案(即，“一个或另一个但不是两者”)。
78.本文在说明书和权利要求书中使用的引用一个或多个元件的列表的短语“至少一个”应当被理解为表示选自元件列表中的元件中的任何一个或多个元件中的至少一个元件，但不一定包括元件列表中具体列出的每个元件中的至少一个元件，并且不排除元件列表中元件的任何组合。该定义还允许除了在短语“至少一个”所指的元件列表中具体标识的元件之外的任选存在的元件，无论是与具体标识的那些元件相关还是不相关都可以。
79.还应当理解，除非明确指出相反情况，否则在本文要求保护的包括多于一个步骤或动作的任何方法中，该方法的步骤或动作的顺序不一定限于记载该方法的步骤或动作的顺序。
80.在权利要求以及上面的说明书中，所有过渡短语(例如，“包括”、“包含”、“携带”、“具有”、“含有”、“涉及”、“持有”、“带有”等)应当被理解为开放式的，即，意指包括但不限于。只有过渡短语“由
……
组成”和“基本上由
……
组成”应当分别为闭合或半闭合过渡短
语。
81.虽然本文已经描述和说明了若干发明实施例，但是本领域普通技术人员将容易想到用于执行功能和/或获得结果和/或本文描述的优点中的一个或多个优点的各种其他单元和/或结构。这样的变化和/或修改中的每个变化和/或修改都被认为是在本文描述的发明实施例的范围内。更一般地，本领域技术人员将容易理解，本文描述的所有参数、尺寸、材料和配置均旨在是示例性的，并且实际参数、尺寸、材料和/或配置将取决于一个或多个使用本发明教导的具体应用。本领域技术人员将认识到或者能够使用不超过常规的实验手段来确定本文描述的具体发明实施例的许多等同物。因此，应当理解，前述实施例仅作为示例呈现，并且在权利要求及其等同物的范围内，本发明的实施例可以以不同于具体描述和要求保护的方式来实践。本公开内容的发明实施例涉及本文描述的每个单独的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法。另外，如果这样的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法并不相互矛盾，则两个或更多个这样的特征、系统、物品、材料、套件和/或方法的任何组合能够被包括在本公开内容的发明范围内。