[發(fā)明專利]左心房/左心耳血栓的計(jì)算機(jī)輔助超聲診斷方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310624908.5
• 申請(qǐng)日: 2013-11-28
• 公開（公告）號(hào): CN103646135B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈景霞;李陽(yáng);張英濤;薛鳳華;程佳麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱醫(yī)科大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)輔助診斷技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種左心房/左心耳血栓的計(jì)算機(jī)輔助超聲診斷方法。

背景技術(shù)

計(jì)算機(jī)輔助診斷技術(shù)簡(jiǎn)稱CAD技術(shù)（Computer-Aided?Diagnosis?Technology）。計(jì)算機(jī)輔助診斷至少包括兩方面的含義：幫助發(fā)現(xiàn)病變和診斷病變。醫(yī)學(xué)圖像的計(jì)算機(jī)輔助診斷的主要優(yōu)點(diǎn)在于快速的數(shù)據(jù)處理，進(jìn)行精確地定量計(jì)算，能夠?yàn)榕R床提供一致性好、可重復(fù)性高、客觀、準(zhǔn)確的輔助診斷意見，減少因醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)不足或視覺疲勞等主觀原因引起的漏誤診，極大地?cái)U(kuò)大醫(yī)生有限的個(gè)人知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，使診斷更為準(zhǔn)確更為科學(xué)。因此，雖然CAD在目前還處于研究探索階段,但勿庸置疑,CAD是醫(yī)學(xué)影像診斷學(xué)發(fā)展的方向之一。

心臟血栓給人類的健康造成嚴(yán)重威脅，可導(dǎo)致心肌梗塞。心臟血栓多發(fā)于左心房和左心耳，梳狀肌是心房和心耳內(nèi)正常的肌肉組織，臨床上有時(shí)候很難從顏色特征和形態(tài)特征將血栓和梳狀肌區(qū)分開。目前，臨床上使用經(jīng)食管超聲檢測(cè)的方法，在這個(gè)過程中房顫患者會(huì)有明顯的自發(fā)顯影，致使左心耳血栓和梳狀肌的圖像難以鑒別，因此，疑似有左心房/左心耳血栓的患者均接受華法林（一種抗凝藥）四周治療，然后再?gòu)?fù)查經(jīng)食管超聲來檢驗(yàn)疑似左心房/左心耳血栓的真實(shí)性。這種方法一方面使可能沒有血栓的患者接受了不必要的抗凝治療，增加了出血的風(fēng)險(xiǎn)（尤其對(duì)于高齡患者）；另一方面，對(duì)于有血栓的患者，不能及時(shí)排除血栓的存在，房顫的患者持續(xù)性房顫惡化了心臟結(jié)構(gòu)和功能。

血栓和梳狀肌在超聲影像學(xué)上有一些不同特點(diǎn)。新鮮血栓回聲偏低、活動(dòng)度大；陳舊性血栓回聲較強(qiáng)、活動(dòng)度小；多次形成的血栓回聲強(qiáng)弱不均和分層。而梳狀肌回聲中等，活動(dòng)度大，與周圍組織一致。依據(jù)上述鑒別特征，如何提供一種方法，在圖像序列中區(qū)分血栓和梳狀肌，將計(jì)算機(jī)輔助診斷技術(shù)與心臟超聲圖像序列相結(jié)合以判斷心臟血栓，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一個(gè)計(jì)算機(jī)輔助診斷方法，用以引導(dǎo)診斷左心房/左心耳血栓。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

將數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)及模式識(shí)別理論與醫(yī)學(xué)臨床信息相結(jié)合，以灰階視頻、實(shí)時(shí)三維動(dòng)態(tài)視頻為研究對(duì)象，準(zhǔn)確的獲取圖像中的全方位信息并挖掘圖像信息中潛在的疾病關(guān)聯(lián)規(guī)則，對(duì)多類特征綜合分析，得到對(duì)左心房/左心耳血栓進(jìn)行自動(dòng)檢出和分類的檢測(cè)方法；

根據(jù)以上所述技術(shù)方案，具體步驟如下：

1、經(jīng)食管多平面探頭對(duì)血栓和梳狀肌、自發(fā)顯影和正常狀態(tài)分別采集動(dòng)態(tài)視頻，建立并擴(kuò)充圖片庫(kù)；

2、對(duì)步驟1采集到的動(dòng)態(tài)視頻進(jìn)行拆幀處理，提取多模態(tài)數(shù)字化超聲圖像的血栓的紋理特征，得到圖像序列；

3、通過交互程序在圖像序列中劃分感興趣區(qū)域（Region?of?Interest,ROI），將ROI保存為二值圖像，和與之對(duì)應(yīng)的圖像序列一同構(gòu)成訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)庫(kù)；在與ROI對(duì)應(yīng)的原始圖像區(qū)域上提取紋理特征，特征向量構(gòu)成特征庫(kù)；

4、使用MATLAB的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)ANN訓(xùn)練分類器，得到一個(gè)102維空間上的超分界平面，即分類界面，該分類界面被保存為MAT數(shù)據(jù)文件（Matlab數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)格式，標(biāo)準(zhǔn)的二進(jìn)制文件），用于分類；

5、使用ANN工具進(jìn)行分類性能評(píng)價(jià)，用概率0-1.00判定ROI是血栓的可能性大小。

根據(jù)所述的左心房/左心耳血栓的計(jì)算機(jī)輔助超聲診斷方法，其中，所提取的紋理特征包括對(duì)比度、相關(guān)度、能量和同質(zhì)性等，其提取公式表示如下：

對(duì)比度（Contrast）：對(duì)比度是對(duì)像素點(diǎn)與其相鄰點(diǎn)的灰度差異性的度量。

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相關(guān)度（Correlation）：衡量灰度共生矩陣元素在行或列方向上的相似程度。