[發(fā)明專利]使用球形神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)散磁共振成像

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980077101.X
• 申請(qǐng)日: 2019-11-19
• 公開（公告）號(hào): CN113168540A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: E·施瓦布;A·埃瓦爾德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/62
• 分類號(hào): G06K9/62;G01R33/56;G01R33/563
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 劉兆君

1.一種醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)(100、300)，包括：

存儲(chǔ)器(110)，其用于存儲(chǔ)機(jī)器可執(zhí)行指令(120)，其中，所述存儲(chǔ)器還包含經(jīng)訓(xùn)練的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(122、122'、122”、122”'、122””、122””')的實(shí)現(xiàn)方式，其中，所述經(jīng)訓(xùn)練的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括多于一個(gè)球面卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分(502、502')，其中，所述經(jīng)訓(xùn)練的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)被配置為接收擴(kuò)散磁共振成像數(shù)據(jù)(124)，其中，所述擴(kuò)散磁共振成像數(shù)據(jù)包括球面擴(kuò)散部分(500，500')，其中，所述多于一個(gè)球面卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分被配置為接收所述球面擴(kuò)散部分，其中，所述經(jīng)訓(xùn)練的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括輸出層(508)，所述輸出層被配置為響應(yīng)于將所述擴(kuò)散磁共振成像數(shù)據(jù)輸入到所述經(jīng)訓(xùn)練的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中而生成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出(126)；

處理器(104)，其用于控制所述機(jī)器可執(zhí)行指令，其中，所述機(jī)器可執(zhí)行指令的運(yùn)行使所述處理器：

接收(200)所述擴(kuò)散磁共振成像數(shù)據(jù)；

通過將所述擴(kuò)散磁共振成像數(shù)據(jù)輸入到所述經(jīng)訓(xùn)練的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中來生成(202)所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)，其中，所述擴(kuò)散磁共振成像數(shù)據(jù)包括體素，其中，所述擴(kuò)散磁共振成像數(shù)據(jù)包括針對(duì)所述體素中的每個(gè)體素的所述球面擴(kuò)散部分。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)，其中，所述經(jīng)訓(xùn)練的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(122')包括空間卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分(506)，其中，所述空間卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分包括輸入層，其中，所述多于一個(gè)球面卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分每個(gè)包括球面神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分輸出(504)，其中，所述多于一個(gè)球面卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分中的每個(gè)的所述球面神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分輸出被連接到所述空間卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分的所述輸入層。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2中的任一項(xiàng)所述的醫(yī)學(xué)儀器，其中，所述經(jīng)訓(xùn)練的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(122')包括空間卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分(506)，其中，所述多于一個(gè)球面卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分包括球面神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分輸出(504)，其中，所述空間卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分被連接在所述球面神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分輸出與所述輸出層之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的醫(yī)學(xué)儀器，其中，所述經(jīng)訓(xùn)練的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(122”'、122””')包括空間卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分(506)，其中，所述多于一個(gè)球面卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分被連接到所述輸出層，其中，所述空間卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分被連接到所述輸出層。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的醫(yī)學(xué)儀器，其中，所述多于一個(gè)球面卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分和所述空間卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分經(jīng)由權(quán)重共享而被互連。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至2中的任一項(xiàng)所述的醫(yī)學(xué)儀器，其中，所述多于一個(gè)球面卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分中的每個(gè)具有輸出部，每個(gè)輸出部被連接到輸出級(jí)聯(lián)(902)，并且其中，所述輸出級(jí)聯(lián)包括所述輸出層。

8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)，其中，所述多于一個(gè)球面卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分包括多個(gè)球面卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分(900)，其中，所述卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括所述多個(gè)球面卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分之間的權(quán)重共享(702)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)球面卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分中的每個(gè)是以不同的梯度磁場(chǎng)值采集的測(cè)量結(jié)果。

10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)，其中，所述球面擴(kuò)散部分是針對(duì)投影到球面上的一個(gè)或多個(gè)梯度磁場(chǎng)值的擴(kuò)散信號(hào)。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的醫(yī)學(xué)儀器，其中，所述擴(kuò)散磁共振成像數(shù)據(jù)包括以下中的任一項(xiàng)：

擴(kuò)散張量成像數(shù)據(jù)；

角分辨擴(kuò)散成像數(shù)據(jù)；

多殼層角分辨擴(kuò)散成像數(shù)據(jù)；以及

Q球成像數(shù)據(jù)。

12.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)，其中，所述球面擴(kuò)散部分包括根據(jù)投影到球面上的擴(kuò)散信號(hào)計(jì)算出的擴(kuò)散模型。