[發明專利]基于人工智能的超聲影像智能培訓方法、系統及應用系統

在審

• 申請號: 202011004430.2
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112151155A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 龔任;謝曉燕;張曉兒
• 申請（專利權）人: 視隼智能科技（上海）有限公司
• 主分類號: G16H40/20
• 分類號: G16H40/20;G06Q50/20;G09B5/08;G09B7/00;G06N3/08;G06N3/04
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 符繼超

本發明公開了一種基于人工智能的超聲影像智能培訓方法、系統及應用系統，該方法通過人工智能方式將傳統的超聲醫師規培方法升級為人工和智能相結合的超聲醫師智能規范培訓方法，提升了培訓效率和培訓質量。該培訓系統由學員培訓子系統、導師管理子系統、人工智能子系統和系統管理員子系統組成，為培訓學員提供了一個不受環境和時間限制、更加靈活自由的學習環境，實現了在人工智能系統輔助和監督下的超聲培訓自我訓練和自我考核的目的，可大大減少超聲科室的培訓工作量，也在很大程度上提升了培訓效率，以較為科學的方式保證了培訓的質量。該培訓系統可以多種方式實現部署，包括網絡方式、單機方式、集成或嵌入方式等。

技術領域

本發明涉及醫學影像處理與智能培訓技術領域，更具體的說是涉及一種基于人工智能的超聲影像智能培訓方法、系統及應用系統。

背景技術

目前，超聲影像檢查由于具有無創性、無輻射、影像實時獲取和沒有已知副作用等優勢，已經成為臨床中最常用的非侵入性無創檢查手段。但是，由于種種原因，超聲醫療資源嚴重不足，尤其是具有專業資格認證和臨床經驗的超聲醫生嚴重缺乏，各級醫療機構診斷水平和能力參差不齊。由于超聲醫師必須在短時間內檢查完病人并作出較為準確的超聲診斷，這對超聲醫師的醫學知識、臨床經驗和規范化操作(例如操作手法等)提出了較高的要求。鑒于目前復雜的醫療環境、日益增加的醫療糾紛，對低年資住院醫生和實習醫師以及下級醫療機構的進修醫師進行更多的臨床前培訓，使其掌握基本操作技能是超聲技能培訓的一個工作重點。

由于超聲技能培訓過程中需要學員親自操作、反復練習，并需要導師手把手培訓和督導才能達到較優的培訓效果，現有的培訓方式一般采用定期定點集中培訓的模式，由于培訓后學員缺乏實操練習機會，且缺乏導師督導，培訓效果并不理想。

因此，如何提供一種智能高效、功能完善的超聲影像智能培訓系統是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種人工智能的超聲影像智能培訓方法、系統及應用系統，通過該方法學員可以進行基本知識學習、流程訓練、題庫訓練、實操訓練等多種類型的超聲影像培訓學習，學習過程更加靈活自由，解決了現有的超聲技能培訓過程學員缺乏實操練習機會、缺乏導師督導，培訓效果并不理想等問題。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種基于人工智能的超聲影像智能培訓方法，該方法包括：

輔助導師采集超聲視頻影像，對超聲視頻影像進行閱覽和編輯，制作用于學生培訓的培訓資料；

對所述培訓資料內的超聲視頻影像進行人工智能輔助分析，生成機器答案；

輔助導師核實所述機器答案，并對所述機器答案中錯誤的數據進行標注和保存；

輔助學生根據所述培訓資料、機器答案以及導師標注數據進行基本知識學習、流程訓練、閱片練習和考核，并輔助學員進行超聲掃描實操訓練；

輔助導師查閱學生學習狀況，并對學生訓練和考核數據進行統計與分析。

進一步地，對所述培訓資料內的超聲視頻影像進行人工智能輔助分析，生成機器答案的過程，具體包括：

對超聲檢查臨床實踐中的真實影像數據進行脫敏處理和預處理；

對脫敏處理和預處理后的真實影像數據進行多參數特征標注和目標物勾畫，生成標注圖像；

將所述標注圖像進行數據增強處理，得到樣本數據；

將所述樣本數據進行深度學習和訓練，得到超聲圖像輔助分析初始算法模型；

使用超聲檢查臨床實踐中的真實圖像數據對所述圖像輔助分析初始算法模型進行再訓練和優化，得到超聲圖像輔助分析神經網絡模型；