[發(fā)明專利]一種醫(yī)學(xué)影像輔助診斷及半監(jiān)督樣本生成系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710737538.4
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN107563383A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程國華;徐攀;何林陽;謝瑋宜;季紅麗
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州健培科技有限公司
• 主分類號: G06K9/34
• 分類號: G06K9/34;G06K9/62;G06N3/08;G06F19/00
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1.一種醫(yī)學(xué)影像輔助診斷及半監(jiān)督樣本生成系統(tǒng)，其特征在于，包括如下步驟：

a) 結(jié)節(jié)檢測：利用現(xiàn)有基于深度學(xué)習(xí)的肺結(jié)節(jié)自動檢測模塊，對CT影像序列進行結(jié)節(jié)檢測，得到所有疑似肺結(jié)節(jié)的位置；

b) 醫(yī)生指導(dǎo)：將肺結(jié)節(jié)檢測結(jié)果可視化輸出到醫(yī)生端，醫(yī)生對漏檢的結(jié)節(jié)內(nèi)部標(biāo)記關(guān)注點，剔除錯檢的疑似結(jié)節(jié)，并將關(guān)注點坐標(biāo)反饋至語義標(biāo)注生成模塊；

c) 語義標(biāo)注生成：根據(jù)醫(yī)生標(biāo)記的關(guān)注點，提取感興趣區(qū)域，利用語義標(biāo)注生成模塊，生成感興趣區(qū)域肺結(jié)節(jié)的語義標(biāo)注；

d) 樣本生成：將生成的語義標(biāo)注反饋到醫(yī)生端，醫(yī)生判斷生成的語義標(biāo)注是否合格并對結(jié)果進行必要的調(diào)整，將醫(yī)生反饋后的樣本存入樣本庫；

e) 在線學(xué)習(xí)：基于深度學(xué)習(xí)的結(jié)節(jié)檢測模塊、語義分割模塊提取樣本庫中的樣本，利用新樣本在線更新模型參數(shù)，不斷迭代模型，達(dá)到更好的效果。

2.如權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)學(xué)影像輔助診斷及半監(jiān)督樣本生成系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟b）中，醫(yī)生根據(jù)臨床經(jīng)驗，剔除錯檢的疑似肺結(jié)節(jié)，在漏檢的結(jié)節(jié)內(nèi)部標(biāo)記一個關(guān)注點，而無須對結(jié)節(jié)半徑、輪廓進行標(biāo)注。

3.如權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)學(xué)影像輔助診斷及半監(jiān)督樣本生成系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟b）中，將醫(yī)生根據(jù)臨床經(jīng)驗標(biāo)記的關(guān)注點坐標(biāo)反饋至語義標(biāo)注生成模塊，利用醫(yī)生標(biāo)記的關(guān)注點對語義標(biāo)注生成模塊進行半監(jiān)督式少量指導(dǎo)。

4.如權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)學(xué)影像輔助診斷及半監(jiān)督樣本生成系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟c）中，只需根據(jù)醫(yī)生標(biāo)記的關(guān)注點，提取感興趣區(qū)域，而無須利用結(jié)節(jié)半徑、輪廓等信息。

5.如權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)學(xué)影像輔助診斷及半監(jiān)督樣本生成系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟c）中語義標(biāo)注生成模塊，是指利用基于深度學(xué)習(xí)的語義分割模型生成感興趣區(qū)域的語義標(biāo)注。

6.如權(quán)利要求5所述的基于深度學(xué)習(xí)的語義分割模型，其特征在于，利用全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對感興趣區(qū)域的肺結(jié)節(jié)提取多種尺度的卷積特征；融合感興趣區(qū)域的肺結(jié)節(jié)多尺度卷積特征，利用全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行特征重構(gòu)；其最終結(jié)果為關(guān)注點處肺結(jié)節(jié)的語義標(biāo)注，含有肺結(jié)節(jié)精確的輪廓以及肺結(jié)節(jié)的征象，即鈣化區(qū)域、毛刺和棘突區(qū)域、空洞和空泡區(qū)域、分葉區(qū)域。

7.如權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)學(xué)影像輔助診斷及半監(jiān)督樣本生成系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟b)-d）形成閉環(huán)互動，是指醫(yī)生通過對結(jié)節(jié)檢測結(jié)果經(jīng)過少量指導(dǎo)，再根據(jù)醫(yī)生的指導(dǎo)結(jié)果進行語義標(biāo)注，然后將語義標(biāo)注結(jié)果反饋至醫(yī)生，醫(yī)生對該結(jié)果進行評價和微調(diào)并反饋至樣本庫。

8.如權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)學(xué)影像輔助診斷及半監(jiān)督樣本生成系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟d）中，將醫(yī)生判斷合格的語義標(biāo)注存入樣本庫；將不準(zhǔn)確的語義標(biāo)注經(jīng)醫(yī)生調(diào)整后合格的樣本存入樣本庫。

9.如權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)學(xué)影像輔助診斷及半監(jiān)督樣本生成系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟e）中，基于深度學(xué)習(xí)的肺結(jié)節(jié)檢測模塊、語義標(biāo)注生成模塊具有在線學(xué)習(xí)新樣本的功能，可以不斷利用半監(jiān)督樣本生成系統(tǒng)所生成的樣本更新內(nèi)部模型參數(shù)，獲得更優(yōu)的性能。