[發明專利]一種肺部細胞病理快速現場評估系統、方法及計算機可讀存儲介質

在審

• 申請號: 201911319501.5
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN111134735A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 張新;葉德賢;房劬;姜辰希
• 申請（專利權）人: 復旦大學附屬中山醫院;上海杏脈信息科技有限公司
• 主分類號: A61B10/02
• 分類號: A61B10/02;A61B5/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 徐秋平

本發明提供肺部細胞病理快速現場評估系統、方法及計算機可讀存儲介質，用于在手術現場對細胞樣本進行快速評估。所述肺部細胞病理快速現場評估系統包括：顯微圖像采集裝置，其包括：載物臺，用于承載細胞樣本；攝像頭，用于拍攝所述細胞樣本獲得樣本的顯微圖像；圖像評估裝置，配置有訓練后的神經網絡模型，所述訓練后的神經網絡模型用于評估所述顯微圖像，得到分類為陰性或陽性的評估結果；輸出裝置，連接于所述圖像評估裝置，用于將所述評估結果輸出給用戶。本發明利用神經網絡分類模型對所述顯微圖像采集裝置采集到的顯微圖像進行評估，在手術現場得到評估結果，解決了當前細胞病理診斷復雜耗時，不能即時得到病理診斷結果的問題，有效提高了診斷效率。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術，具體涉及一種細胞病理快速現場評估評估技術，屬于顯微病理輔助診斷的技術領域。

背景技術

當前，肺部輔助診斷的方法通常是在計算機體層攝影(CT)引導下的穿刺活檢，其作為診斷肺部較為常見的方法。本發明主要是針對通過纖維氣管鏡肺活檢術來采集支氣管或者肺內病灶位置處的標本細胞以進一步對其進行評估處理，從而輔助診斷病情。目前，該領域常用的是標本快速現場評估技術，即ROSE(Rapid on-site evaluation)，其是指細胞病理學專家現場快速檢查標本細胞，并對細針穿刺涂片和活檢組織印片的質量進行評估。檢驗人員可以通過ROSE得知樣本量是否足夠，以判斷是否再需要采集更多的樣本量，從而避免患者重復穿刺，一次性采集好足夠的樣本量，同時可以通過ROSE初步診斷為后續病情的診斷處理提供所需要的評估結果。

具體來說，氣管鏡活檢印片和細針穿刺涂片是經纖維支氣管鏡肺活檢術中對支氣管或肺內病灶鉗夾活檢及刷檢或者對肺門或縱膈淋巴結經支氣管穿刺活檢得到的樣本，并且由醫師對標本進行ROSE，醫師會對玻片進行固定及染色，然后在顯微鏡下觀察肺部細胞。但是現有技術中存在這樣的技術缺陷，對氣管鏡活檢印片和細針穿刺涂片進行ROSE的醫師必須是病理科醫師，呼吸科醫師難以完成ROSE，因此需要將氣管鏡活檢印片和細針穿刺涂片送往病理科，這一過程將導致延長ROSE的時間，而病人正在手術臺上，往往是呼吸科醫師在實施手術，對于實時得到檢測評估結構的需求是比較迫切的，病人在手術臺上的時間是很寶貴的，而現在的顯微鏡掃描儀會在掃描完整個氣管鏡活檢印片或細針穿刺涂片后，生成一個完整的顯微大圖，無法在掃描過程中，一邊掃描一邊處理評估圖片，從而延長了評估處理的時間，為病情的快速診斷帶來的困難。總而言之，目前面臨的問題一是需要送到送到病理科進行人工檢查耗費時間，二是需要采集完成大圖后才能開始檢查浪費時間。

發明內容

鑒于以上現有技術存在的問題，本發明提供一種細胞病理快速現場評估系統、方法及計算機可讀存儲介質。

本發明提供一種肺部細胞病理快速現場評估系統，用于在手術現場對細胞樣本進行快速評估，所述系統包括：

顯微圖像采集裝置，其包括：載物臺，用于承載細胞樣本；攝像頭，用于拍攝所述細胞樣本獲得樣本的顯微圖像；

圖像評估裝置，配置有訓練后的神經網絡模型，所述訓練后的神經網絡模型用于評估所述顯微圖像，得到分類為陰性或陽性的評估結果；所述訓練后的神經網絡模型通過以下步驟訓練得到：1)獲得訓練數據，所述訓練數據為多個樣本的顯微圖像以及對應的標注信息，所述標注信息包括陰性或陽性；2)將所述訓練數據輸入到神經網絡模型進行訓練，得到訓練后的神經網絡模型；

輸出裝置，連接于所述圖像評估裝置，用于將所述評估結果輸出給用戶。

在一個實施例中，所述神經網絡分類模型為經過訓練的卷積神經網絡模型，所述卷積神經網絡模型配置有卷積層、池化層、全連接層；所述卷積層配置為提取圖像特征；所述池化層配置為對特征圖進行降采樣；所述全連接層配置為將所述降采樣得到的特征映射到樣本標記空間。

在一個實施例中，訓練所述卷積神經網絡分類模型的損失函數為：

或