[發(fā)明專利]一種主動(dòng)脈血管壁斑塊智能診斷方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911068110.0
• 申請(qǐng)日: 2019-11-05
• 公開（公告）號(hào): CN110752031A
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉新;黃志煒;李曉偉;陳銘湘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州互云醫(yī)院管理有限公司
• 主分類號(hào): G16H50/20
• 分類號(hào): G16H50/20;G06N3/08;G06N3/04;G06K9/62;A61B5/02;A61B5/00
• 代理公司: 44571 東莞市匯橙知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)
• 代理人: 黎敏強(qiáng)

一種主動(dòng)脈血管壁斑塊智能診斷方法，涉及磁共振成像技術(shù)，該方法包括以下驟：步驟一、訓(xùn)練數(shù)據(jù)準(zhǔn)備；步驟二、深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)模型搭建；步驟三、深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練；步驟四、深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)測(cè)試，采用深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)直接從K空間對(duì)主動(dòng)脈血管壁中的斑塊進(jìn)行篩查并進(jìn)行分類，此網(wǎng)絡(luò)模型與其它網(wǎng)絡(luò)模型相比，實(shí)現(xiàn)了從K空間數(shù)據(jù)輸入直接到斑塊風(fēng)險(xiǎn)分類輸出的功能，充分利用了數(shù)據(jù)頻率域以及圖像域信息，無需重建原始圖像，進(jìn)一步縮短了數(shù)據(jù)處理時(shí)間，簡(jiǎn)化了斑塊診斷過程，同時(shí)還可以有效縮短成像時(shí)間，輔助醫(yī)生實(shí)現(xiàn)快速而精確的診斷，節(jié)約醫(yī)療成本，使主動(dòng)脈血管壁斑塊的診斷評(píng)估更加的標(biāo)準(zhǔn)化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁共振成像技術(shù)，具體涉及一種主動(dòng)脈血管壁斑塊智能診斷方法。

背景技術(shù)

主動(dòng)脈粥樣硬化斑塊是動(dòng)脈硬化中常見的類型，其中易損斑塊破裂形成血栓，造成血管堵塞，是心肌梗塞和腦梗塞的主要病因之一。由于該疾病致死率及致殘率高，因此根據(jù)斑塊不同時(shí)期的變化情況，充分評(píng)估主動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的分布、成分等特征，對(duì)斑塊進(jìn)行數(shù)量統(tǒng)計(jì)和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分類，對(duì)于該病的預(yù)防、評(píng)估和診斷尤為重要。

磁共振血管壁成像或黑血成像的方法，能夠通過對(duì)血流信號(hào)的抑制，顯示血管壁和斑塊的形態(tài)，被譽(yù)為斑塊的活體病理檢查。二維黑血磁共振血管壁成像技術(shù)已被應(yīng)用于臨床，能夠無創(chuàng)性評(píng)估主動(dòng)脈粥樣硬化斑塊。然而由于二維成像本身所具有的一些缺點(diǎn)，如分辨率低，部分容積效應(yīng)，空間覆蓋有限等，使其在主動(dòng)脈血管壁成像的應(yīng)用有一定的局限性。

近年來，隨著3T高場(chǎng)強(qiáng)磁共振技術(shù)的發(fā)展，三維黑血磁共振血管壁成像技術(shù)的相關(guān)序列也相繼得到發(fā)展，采用三維快速自旋回波序列(3D dark-blood turbo spin echosampling perfection with application-optimized contrasts using differentflip-angle evolution,3D-SPACE或volume isotropic turbo spin echo acquisition，VISTA)用于主動(dòng)脈血管壁成像。但是目前的三維黑血成像技術(shù)存在著兩項(xiàng)不足：第一，成像速度慢。第二，圖像信噪比較低，斑塊風(fēng)險(xiǎn)分類困難。

目前對(duì)于主動(dòng)脈粥樣硬化斑塊診斷的主要步驟是：先對(duì)病人進(jìn)行磁共振掃描，然后由影像技術(shù)人員傳給醫(yī)學(xué)影像信息系統(tǒng)(Picture Archiving and CommunicationSystems,PACS)，最后由有經(jīng)驗(yàn)的影像醫(yī)生進(jìn)行診斷。存在的問題是：第一，三維主動(dòng)脈血管壁成像速度慢，由于受生理運(yùn)動(dòng)的影響，掃描時(shí)間通常在10分鐘以上。近年來，壓縮感知等快速成像方法的應(yīng)用，可減少采集的K空間數(shù)據(jù)量，極大的提高采集速度，但需要復(fù)雜的圖像重建方法對(duì)欠采數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，重建時(shí)間長(zhǎng)，重建的誤差會(huì)影響后續(xù)的診斷。第二，圖像信噪比較低，有時(shí)存在圖像模糊或運(yùn)動(dòng)偽影等問題，造成斑塊風(fēng)險(xiǎn)分類困難；而且，由于醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)的不同，診斷的標(biāo)準(zhǔn)不一，主觀性強(qiáng)，準(zhǔn)確性存在偏差，為了解決上述技術(shù)問題，特提出一種新的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種基于磁共振血管壁成像技術(shù)，特別說明了一種主動(dòng)脈斑塊風(fēng)險(xiǎn)智能診斷方法，主要通過高分辨率磁共振血管壁成像，結(jié)合深度學(xué)習(xí)算法實(shí)現(xiàn)對(duì)主動(dòng)脈斑塊的識(shí)別，快速、準(zhǔn)確的獲取斑塊分布情況并根據(jù)斑塊成分按照風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行分類。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案一種主動(dòng)脈血管壁斑塊智能診斷方法，該方法包括以下驟：

步驟一、訓(xùn)練數(shù)據(jù)準(zhǔn)備；

步驟二、深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)模型搭建；

步驟三、深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練；

步驟四、深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)測(cè)試；

所述的訓(xùn)練數(shù)據(jù)準(zhǔn)備是利用心電圖觸發(fā)和呼吸導(dǎo)航的3D SPACE序列采集主動(dòng)脈血管壁數(shù)據(jù)，對(duì)于數(shù)據(jù)的采集。

所述的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)模型搭建是據(jù)要實(shí)現(xiàn)的三維高分辨磁共振血管壁成像斑塊分類的任務(wù)，搭建快速有效的深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，