[發明專利]一種基于多模態的胚胎妊娠結果預測裝置

有效

• 申請號: 201811254848.1
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109544512B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 吳健;劉雪晨;馬鑫軍;舒景東;王文哲;陸逸飛;吳福理
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/00;G06T5/50;G06T3/40;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種基于多模態胚胎妊娠結果預測裝置，包括：存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機可執行指令，所述處理器與所述存儲器通信連接，并配置為執行存儲器存儲的計算機可執行指令，其特征在于：

所述存儲器中還存儲有胚胎妊娠結果預測模型；

應用時，所述計算機可執行指令在被執行時，實現以下步驟：

1)依次對囊胚期的囊胚、內細胞團和滋養層細胞三張圖像進行去噪處理、數據增廣和歸一化處理；

2)對同一胚胎的三張樣本圖像進行多模態融合，將三張H*W*3樣本圖像進行拼接，獲得H*W*3*3四維張量，其中，H為長度，W為寬度，前一個“3”代表顏色通道，后增加的“3”表示三張圖像；

3)將處理得到的四維張量輸入胚胎妊娠結果預測模型中，獲得妊娠成功概率；

所述的胚胎妊娠結果預測模型通過以下步驟獲得：

a.對于同一胚胎在囊胚期的囊胚、內細胞團和滋養層細胞三張圖像，使用胚胎移植到母體后的最終妊娠結果作為三張圖像的標簽，保存為樣本；

b.采用所述步驟1)和步驟2)的方法對樣本圖像進行處理得到融合后的圖像；

c.利用融合后的圖像和對應的標簽對ResNet-50網絡進行訓練，獲得胚胎妊娠結果預測模型；

所述的ResNet-50的網絡結構包括依次連接的卷積層、最大池化層、4個block、平均池化層、全連接層和softmax層；其中，block1包括三個殘差模塊，block2包括四個殘差模塊，block3包括五個殘差模塊，block4包括三個殘差模塊，每個殘差模塊包括3個卷積操作與3個Relu函數；在block2的最后一次卷積操作引入一個1x1x3的卷積核，對第四維度進行卷積操作，將第四維度的大小變為1。

2.根據權利要求1所述的基于多模態胚胎妊娠結果預測裝置，其特征在于，步驟1)中對樣本圖像進行去噪處理的方法為：使用高斯模糊函數對樣本圖像進行平滑去噪，其核函數公式為

其中x和y分別表示某一像素點相對高斯核函數中心點的橫向距離及縱向距離，σ表示高斯模糊函數的方差。

3.根據權利要求2所述的基于多模態胚胎妊娠結果預測裝置，其特征在于，針對囊胚、內細胞團和滋養層細胞三種圖像中的每張圖像進行以下步驟：選用三個高斯函數對樣本圖像分別進行三次平滑操作，并對每張圖像平滑后生成的三張圖片，進行加權平均，獲得一張平滑結果圖。

4.根據權利要求3所述的基于多模態胚胎妊娠結果預測裝置，其特征在于，所述的三個高斯函數的配置分別為：5*5高斯核，σ＝2；3*3高斯核，σ＝1；3*3高斯核，σ＝0.5。

5.根據權利要求1所述的基于多模態胚胎妊娠結果預測裝置，其特征在于，步驟1)中對去噪處理后的樣本圖像進行數據增廣的方法為：對去噪處理后的樣本圖像進行隨機鏡像翻轉、水平或垂直壓縮，增加數據量。

6.根據權利要求1所述的基于多模態胚胎妊娠結果預測裝置，其特征在于，步驟1)中采用如下公式對經去噪和數據增廣處理的樣本圖像進行歸一化處理：

其中x為三張樣本圖像中任一圖像P中的像素點，μ、σ分別為該圖像所有像素的均值、方差，x'為歸一化后的值。