[發明專利]一種乳腺癌輔助治療設備

在審

• 申請號: 202011637355.3
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112890766A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 崔清昱;申妍;張念劬
• 申請（專利權）人: 山東省千佛山醫院
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61N5/06;A61N5/10;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08;G06T7/00;G06T7/11
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 廖娜

本發明公開了一種乳腺癌輔助治療設備，包括乳腺癌檢測模塊、定向輔助治療模塊，乳腺癌檢測模塊包括圖像采集模塊、預處理模塊、生成器、判別器，圖像采集模塊用于采集乳腺鉬靶攝片圖像，并將圖像數據發送至預處理模塊，預處理模塊對乳腺鉬靶攝片圖像進行預處理，將預處理后的圖像發送至生成器，生成器對預處理后的圖像采用卷積神經網絡進行卷積，生成癌細胞和正常細胞的分割圖像，判別器構建一個與生成器具有相同的卷積神經網絡的網絡結構，判別器與生成器構成生成對抗網絡模型。本發明利用生成對抗模型進行乳腺癌圖像分割，獲取乳腺癌的病變特征圖像，并針對圖像的區域進行輔助治療，整個治療過程中減少了人工的干預，降低了治療成本。

技術領域

本發明涉及醫療技術領域，特別涉及一種乳腺癌輔助治療設備。

背景技術

乳腺癌是發生于乳腺上皮或導管上皮的惡性腫瘤，病因尚不完全清楚，可能與家族史和乳腺癌相關基因、生殖因素、性激素、營養與飲食、環境因素等有關。早期乳腺癌多數無明顯癥狀，多在健康普查中發現。大多為乳房無痛性腫塊，晚期出現乳頭回縮、乳腺皮膚“酒窩癥”或橘皮樣變、腋窩淋巴結腫大等表現。

近年來，乳腺癌的發病率在逐年上升，而乳腺癌的治療手段卻一直沒有得到有效的改進。目前乳腺癌的診療流程是通過對病變位置的分析，得到乳腺癌的具體位置；再通過手術治療、化學治療、靶向治療及放射治療等多種治療手段進行綜合治療。伴隨乳腺癌逐年升高的發病率，傳統的乳腺癌治療方法明顯增加了醫護人員的工作負擔，再加上目前臨床醫師數量嚴重短缺。因此，設計一種在臨床工作中能夠快速進行輔助診斷且具有很高的參考價值的乳腺癌輔助治療設備顯得尤為需要。

發明內容

為了至少解決或部分解決上述問題，提供一種乳腺癌輔助治療設備，能夠進行智能化診斷及治療，可有效的為乳腺癌治療提供參考價值，降低了治療成本。

為了達到上述目的，本發明提供了如下的技術方案：

本發明一種乳腺癌輔助治療設備，包括乳腺癌檢測模塊、定向輔助治療模塊，所述乳腺癌檢測模塊包括圖像采集模塊、預處理模塊、生成器、判別器，所述圖像采集模塊用于采集乳腺鉬靶攝片圖像，并將圖像數據發送至預處理模塊，所述預處理模塊對乳腺鉬靶攝片圖像進行預處理，將預處理后的圖像發送至生成器，所述生成器對預處理后的圖像采用卷積神經網絡進行卷積，生成癌細胞和正常細胞的分割圖像，所述判別器構建一個與生成器具有相同的卷積神經網絡的網絡結構，所述判別器與生成器構成生成對抗網絡模型，自動調節生成器的參數，并通過所述生成器生成最終的癌細胞和正常細胞的分割圖像，并將圖像發送至定向輔助治療模塊，所述定向輔助治療模塊根據圖像發送的癌細胞位置進行定向治療。

作為本發明的一種優選技術方案，所述生成器的訓練數據樣本為x_i為預處理后的乳腺鉬靶攝片圖像，y_i為乳腺癌標簽圖；所述判別器將訓練數據樣本集為和生成器生成的圖像集進行歸類，若判別器將生成器生成的圖像集與訓練數據樣本集為歸為一類，那么調整判別器的調節參數，若判別器將生成器生成的圖像集與訓練數據樣本集為分為兩類，則調整生成器的調節參數，直到判別器與生成器沒有更多的改進余地，輸出生成器的最終圖像。

作為本發明的一種優選技術方案，所述生成器輸出的最終圖像的計算公式為

L_cGAN(G，D)＝E_{x，y～Pdata(x，y)}[logD(x，y)]+E_{x～Pdata(x)，z～pz(z)}[log1-D(x，G(x，z))]

L_L1(G)＝E_{x，y～Pdata(x，y)，z～pz(z)}[||y-G(x，z))||₁]

其中，D(x，y)表示圖像x輸入至判別器D的映射值，G(x，z)表示圖像x和隨機噪聲向量z輸入至生成器G的映射值，G^*表示最終的輸出值；為生成器G的的損失函數的值。