[發明專利]一種肺結核檢測模型的構建方法及應用

有效

• 申請號: 201811076075.2
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN109448854B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 柴象飛;郭娜;黎安偉;孟博文;王成;左盼莉
• 申請（專利權）人: 慧影醫療科技(北京)股份有限公司
• 主分類號: G16H50/50
• 分類號: G16H50/50;G06N3/04
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

本發明提供了一種肺結核檢測模型的構建方法及應用，包括A、獲取指定數量的標注有肺結核病灶區域標注框的胸部X光圖像；B、對所述胸部X光圖像進行圖像預處理，以獲取預處理后的圖像數據；C、選擇一基礎卷積神經網絡模型，將所述預處理后的圖像數據輸入至所述基礎卷積神經網絡模型中進行訓練，以獲取訓練后的肺結核檢測模型；其中，在所述基礎卷積神經網絡模型中，根據不同的錨盒anchor尺寸，采用不同形狀的卷積核。由上，本申請通過上述模型能夠準確地預測肺結核病灶區域，降低漏診和誤診率。

技術領域

本發明涉及醫學影像領域，特別是涉及一種肺結核檢測模型的構建方法及應用。

背景技術

作為經濟便捷的檢測方法，X線胸片是肺結核篩查的主要手段，醫生可以通過該X胸片來進行肺結核的診斷，診斷的效率和準確度都依賴于醫生的經驗水平。但由于缺乏大量專業的醫學影像醫生，很難保證診斷的效率和準確度。

并且肺結核病有各種X線表現，根據臨床研究,多種癥狀經常一起出現。這些都給醫生帶來了巨大的挑戰，使結核病的診斷成為一項艱巨而耗時的工作。

因此，目前亟需一種肺結核檢測模型，能夠更加準確地預測肺結核病灶區域位置，降低漏診和誤診率。

發明內容

有鑒于此，本申請提供一種肺結核檢測模型的構建方法及應用，能夠準確地預測肺結核病灶區域位置，降低漏診和誤診率。

本申請提供一種肺結核檢測模型的構建方法，包括：

A、獲取指定數量的標注有肺結核病灶區域標注框的胸部X光圖像；

B、對所述胸部X光圖像進行圖像預處理，以獲取預處理后的圖像數據；

C、選擇一基礎卷積神經網絡模型，將所述預處理后的圖像數據輸入至所述基礎卷積神經網絡模型中進行訓練，以獲取訓練后的肺結核檢測模型；

其中，在所述基礎卷積神經網絡模型中，根據不同的錨盒anchor尺寸，采用不同形狀的卷積核。

由上，在現有技術中，模型的卷積核是簡單將3×3個正方形卷積核堆疊。但是實際上，錨盒anchor具有不同的縱橫比，這意味著大量噪聲(非病灶區)將混合到長寬比不為1的錨盒anchor的預測中。因此本申請中，根據不同的anchor尺寸，使用不同形狀的卷積核。有利于提高模型預測的準確度。以使得訓練獲取的模型能夠更加準確地預測肺結核病灶區域，降低漏診和誤診率。

優選地，所述步驟C還包括：

將所述基礎卷積神經網絡模型中所有的錨盒anchor的寬度和高度減半，以使每個正確的病灶區域groud truth至少匹配一個錨盒anchor。

由上，由于鈣化和浸潤共存使正確的病灶區域groudtruth的大小在幾十到幾百個像素的范圍內。由于感染的區域沒有固定的模式，因此根據正確的病灶區域groudtruth的內在關系來推測邊緣信息也很困難。因此，感受野內的噪聲會影響肺結核定位的精確度。因此，我們將所有anchor的大小減半，以便檢測鈣化和浸潤的其他微小目標，確保每個groudtruth至少可以匹配一個anchor。正確的病灶區域groud truth是由指專家標注的肺結核病灶區域標注框。

優選地，步驟C所述根據不同的錨盒anchor尺寸，采用不同形狀的卷積核，具體為：

對于寬度小于高度的錨盒anchor，采用3×1卷積核；

對于高度小于寬度的錨盒anchor，采用1×3卷積核；

對于高度等于寬度的錨盒anchor，采用3×3卷積核。