[發(fā)明專利]用于使用條件生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)提供中風(fēng)病灶分割的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980091774.0
• 申請(qǐng)日: 2019-12-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113424222A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·魯賓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/11
• 分類號(hào): G06T7/11
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 董莘

用于執(zhí)行圖像處理的系統(tǒng)和方法。該方法包括：接收第一模態(tài)的圖像和第二模態(tài)的真實(shí)圖像，第一模態(tài)的圖像和第二模態(tài)的圖像捕獲同一對(duì)象的相應(yīng)圖像；將第一已訓(xùn)練模型應(yīng)用于第一模態(tài)的圖像，以生成模仿第二模態(tài)的圖像的人工圖像；將第二已訓(xùn)練模型應(yīng)用于模仿第二模態(tài)的圖像的人工圖像和第一模態(tài)的圖像的數(shù)據(jù)；并且輸出關(guān)于所生成的人工圖像的至少一個(gè)結(jié)論。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)總體上涉及用于執(zhí)行圖像處理的系統(tǒng)和方法、更具體地涉及用于使用條件生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)(CGAN)提供中風(fēng)病灶分割的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

缺血性中風(fēng)是由部分大腦的部分或全部血液供應(yīng)限制引起的，通常由血栓引起。在急性中風(fēng)期間，長(zhǎng)時(shí)間的缺血導(dǎo)致不可逆的組織死亡。關(guān)于缺血性中風(fēng)治療的決策對(duì)時(shí)間高度敏感，并且依賴于通過(guò)圍繞半影或缺血事件周?chē)鷧^(qū)域的分割來(lái)區(qū)分梗塞的核心組織和灌注不足的病灶。傳統(tǒng)上，分割是由放射科醫(yī)生手動(dòng)執(zhí)行的，并且非常耗時(shí)。因此，可以定位和分割缺血性中風(fēng)病灶的自動(dòng)化方法可以協(xié)助臨床醫(yī)生做出有關(guān)急性中風(fēng)治療的決策。計(jì)算機(jī)斷層攝影灌注(CTP)(其中在CT檢查期間注射造影劑以獲取灌注圖)已經(jīng)被用于對(duì)中風(fēng)患者進(jìn)行分診，并且在成本、速度和可用性方面優(yōu)于擴(kuò)散加權(quán)磁共振成像(DWI)，DWI可能很容易在磁共振(MR)圖像上將缺血核心部位捕獲為高信號(hào)。CTP提供有關(guān)大腦內(nèi)血流的詳細(xì)信息，并且可以確定血液灌注不足的區(qū)域。然而，與DWI相比，CTP具有較低的信噪比并且難以標(biāo)識(shí)其中梗塞的核心腦組織很容易顯示為高信號(hào)部位的缺血核心。

鑒于上述討論，需要執(zhí)行圖像處理以克服上述DWI與CTP系統(tǒng)之間的缺陷。

因此，提供一種能夠克服上述挑戰(zhàn)的解決方案將是有利的。

附圖說(shuō)明

本文中公開(kāi)的主題在所附權(quán)利要求中被特別指出和明確要求保護(hù)。從以下結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述中，所公開(kāi)的實(shí)施例的前述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將很清楚。

圖1是根據(jù)本文中的實(shí)施例的用于提供中風(fēng)病灶分割的系統(tǒng)的框圖。

圖2是根據(jù)本文中的實(shí)施例的用于提供中風(fēng)病灶分割的圖像處理系統(tǒng)的經(jīng)訓(xùn)練的模型的詳細(xì)框圖。

圖3是根據(jù)本文中的實(shí)施例的提供中風(fēng)病灶分割的方法的流程圖。

圖4是根據(jù)本文中的實(shí)施例的用于提供中風(fēng)病灶分割的系統(tǒng)的示意圖。

具體實(shí)施方式

下文中將參考附圖更全面地描述各種實(shí)施例。重要的是要注意，本文中公開(kāi)的實(shí)施例僅是本文中創(chuàng)新教導(dǎo)的很多有利用途的示例。在閱讀本公開(kāi)內(nèi)容之后，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將清楚替代實(shí)施例，并且可以在不脫離本公開(kāi)的范圍或精神的情況下構(gòu)造和實(shí)踐替代實(shí)施例。通常，在本申請(qǐng)的說(shuō)明書(shū)中做出的陳述不一定限制各種實(shí)施例中的任何一個(gè)實(shí)施例。此外，某些陳述可能適用于某些發(fā)明特征，但不適用于其他特征。通常，除非另有說(shuō)明，否則單數(shù)元素可以是復(fù)數(shù)，反之亦然，而不失一般性。在附圖中，通過(guò)多個(gè)視圖，相同的數(shù)字表示相同的部件。

各種公開(kāi)的實(shí)施例包括用于執(zhí)行圖像處理的方法和系統(tǒng)。該方法包括：接收第一模態(tài)的圖像和第二模態(tài)的真實(shí)圖像，第一模態(tài)的圖像和第二模態(tài)的圖像捕獲同一對(duì)象的相應(yīng)圖像；將第一經(jīng)訓(xùn)練的模型應(yīng)用于第一模態(tài)的圖像，以生成模仿第二模態(tài)的圖像的人工圖像；將第二已訓(xùn)練模型應(yīng)用于模仿第二模態(tài)的圖像的人工圖像和第一模態(tài)的圖像的數(shù)據(jù)；并且輸出關(guān)于所生成的人工圖像的至少一個(gè)結(jié)論。也就是說(shuō)，各種實(shí)施例使用深度學(xué)習(xí)來(lái)訓(xùn)練生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)以學(xué)習(xí)條件映射，該條件映射將計(jì)算機(jī)斷層攝影灌注(CTP)梗塞的核心部位映射到所生成的磁共振(MR)掃描中的更清晰描繪的高信號(hào)區(qū)域。各種實(shí)施例利用成對(duì)的計(jì)算機(jī)斷層攝影(CT)掃描和MR掃描的數(shù)據(jù)集，其中每個(gè)急性中風(fēng)患者經(jīng)歷距彼此三小時(shí)內(nèi)的背靠背的CTP和磁共振成像(MRI)彌散加權(quán)成像(DWI)成像。每個(gè)CT掃描可以與其對(duì)應(yīng)DWI共同配準(zhǔn)。灌注圖可以從每次CT掃描中推導(dǎo)出，包括腦血流量(CBF)、腦血容量(CBV)、平均通過(guò)時(shí)間(MTT)和殘留函數(shù)到達(dá)峰值的時(shí)間(Tmax)。