[發(fā)明專利]胃幽門螺旋桿菌感染病理診斷支持系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710423850.6
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號(hào): CN109003659A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬香波
• 申請（專利權(quán)）人: 萬香波;陳浩;范新娟;王磊;林黃靖;馮莉莉;竇琪;王平安;朱亞西;黃艷;中山大學(xué)附屬第六醫(yī)院;深圳視見醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號(hào): G16H30/20
• 分類號(hào): G16H30/20;G16H50/20;G16H40/67
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 宋靜娜;郝傳鑫

本發(fā)明公開了一種基于大數(shù)據(jù)深度學(xué)習(xí)的胃幽門螺旋桿菌感染病理診斷支持系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)包括：圖像數(shù)據(jù)獲得單元，用于獲得胃正常切片圖像和已確診的胃幽門螺旋桿菌感染病例的病理切片圖像作為已輸入圖像數(shù)據(jù)；圖像數(shù)據(jù)標(biāo)注單元，用于對已輸入圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)注；圖像數(shù)據(jù)庫構(gòu)建單元，用于對圖像數(shù)據(jù)標(biāo)注單元提供的已標(biāo)注圖像數(shù)據(jù)分類、整理，構(gòu)建病理圖像數(shù)據(jù)庫；卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)構(gòu)造單元，用于構(gòu)造第一卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；以及卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練單元，獲得理想的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。通過本發(fā)明的胃幽門螺旋桿菌感染病理診斷支持系統(tǒng)和方法可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)和高效的智能讀片，以輔助臨床上胃幽門螺旋桿菌感染的病理診斷工作，提高其準(zhǔn)確率、工作效率及工作持續(xù)狀態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于大數(shù)據(jù)深度學(xué)習(xí)的胃幽門螺旋桿菌感染病理診斷支持系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

深度學(xué)習(xí)是目前人工智能領(lǐng)域用于圖像識(shí)別和語音分析的最契合、應(yīng)用最廣泛的算法，其靈感來自于人類大腦的工作機(jī)制，是通過建立卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對外部輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化特征提取，從而能夠使機(jī)器理解學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，獲得信息并輸出。目前，基于深度學(xué)習(xí)的人工智能已應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，包括語音識(shí)別、人臉識(shí)別、車標(biāo)識(shí)別、手寫漢字識(shí)別等。近年來人工智能輔助醫(yī)療技術(shù)的產(chǎn)品研發(fā)也取得重大進(jìn)展，如由谷歌大腦及Verily公司研發(fā)的用于乳腺癌病理診斷的人工智能產(chǎn)品可達(dá)到89％的腫瘤定位準(zhǔn)確率；浙江大學(xué)附屬第一醫(yī)院利用人工智能實(shí)現(xiàn)快速分析甲狀腺B超中結(jié)節(jié)區(qū)域的位置和良惡性。

在醫(yī)療診斷過程中，病理組織切片檢查需要極高的規(guī)范化和精確度。目前絕大部分的病理組織切片是由人工制作，并由病理醫(yī)生結(jié)合自身長期積累的臨床診斷經(jīng)驗(yàn)來分析和判斷。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)證明，胃幽門螺桿菌(Helicobacter pylori,HP)是慢性胃炎、消化性潰瘍、胃癌的重要致病因子，已被國際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)列為I類致癌物之一。因此，早期檢測HP感染對于及時(shí)根除HP、治療HP相關(guān)性疾病具有重要的臨床意義。臨床上，通過胃鏡鉗取胃黏膜組織，石蠟包埋切片、染色進(jìn)行組織學(xué)鏡檢檢測HP，對有經(jīng)驗(yàn)的病理醫(yī)師來說是診斷該菌感染的“金標(biāo)準(zhǔn)”。相較于其他HP檢測方法，采用病理組織學(xué)方法直接檢測HP具有以下優(yōu)勢：①在胃鏡取材時(shí)明確胃內(nèi)的大體病變，如潰瘍、胃癌；②在明確HP感染的同時(shí)，確定胃內(nèi)炎癥的程度和類型；③對接受HP根除治療后復(fù)查的患者，可明確胃十二指腸病變的轉(zhuǎn)歸；④臨床應(yīng)用在胃竇取1塊足夠大的標(biāo)本即能診斷98％的HP感染，提供HP存在的直接證據(jù)。病理切片可采用改良的Warthern-Starry銀染法，于40X鏡下觀察可見淡黃色背景上呈棕色或褐色彎曲狀或短棒狀物，長5μm，結(jié)合HP多位于胃小凹或固有腺內(nèi)的特點(diǎn)，易于辨認(rèn)，陽性率較高。盡管隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展，快速尿素酶試驗(yàn)方法(RUT)和非侵入性檢測方法如血清學(xué)檢測、尿素呼氣試驗(yàn)等檢測方法應(yīng)用更加廣泛，但上述方法只能間接反映HP感染的情況，且各有局限性，比如RUT檢測結(jié)果容易受患者用藥史(如近期應(yīng)用抗生素、鉍劑或質(zhì)子泵抑制劑可導(dǎo)致假陰性結(jié)果)、胃鏡下取材部位、實(shí)驗(yàn)條件等多因素影響，且標(biāo)本中要有10⁴以上的細(xì)菌才顯示陽性。