[發(fā)明專利]一種乳腺超聲圖像病灶智能識(shí)別防漏判系統(tǒng)的構(gòu)建方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110273723.9
• 申請(qǐng)日: 2021-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN112687391A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 章毅;郭泉;戚曉峰;劉文杰;周堯;張蕾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號(hào): G16H50/20
• 分類號(hào): G16H50/20;G16H15/00;G06T7/00
• 代理公司: 成都弘毅天承知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51230
• 代理人: 崔璐

本發(fā)明公開了一種乳腺超聲圖像病灶智能識(shí)別防漏判系統(tǒng)的構(gòu)建方法，包括S1.數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，S2.深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型設(shè)計(jì)，S3.防漏診數(shù)據(jù)一致性設(shè)計(jì)，S4.防漏診模型訓(xùn)練，S5.防漏診模型測(cè)試。本發(fā)明乳腺超聲圖像病灶智能識(shí)別防漏判系統(tǒng)的構(gòu)建方法，構(gòu)建的系統(tǒng)添加了一個(gè)防漏診模型模塊，防漏診模型模塊使用生成對(duì)抗神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來設(shè)計(jì)，能夠降低原有的計(jì)算機(jī)智能診斷系統(tǒng)的漏診率，以此來提升輔助診斷的效果和精度，減少醫(yī)院醫(yī)生的工人看片成本，提高效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超聲影像技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種乳腺超聲圖像病灶智能識(shí)別防漏判系統(tǒng)的構(gòu)建方法。

背景技術(shù)

乳腺癌是發(fā)生在乳腺腺上皮組織的惡性腫瘤。乳腺癌中99%發(fā)生在女性，男性僅占1%。女性乳腺是由皮膚、纖維組織、乳腺腺體和脂肪組成的，乳腺并不是維持人體生命活動(dòng)的重要器官，原位乳腺癌并不致命；但由于乳腺癌細(xì)胞喪失了正常細(xì)胞的特性，細(xì)胞之間連接松散，容易脫落。癌細(xì)胞一旦脫落，游離的癌細(xì)胞可以隨血液或淋巴液播散全身，形成轉(zhuǎn)移，危及生命。目前乳腺癌已成為威脅女性身心健康的常見腫瘤并已成為當(dāng)前社會(huì)的重大公共衛(wèi)生問題。據(jù)世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）發(fā)布的2020最新全球癌癥數(shù)據(jù)顯示，乳腺癌已經(jīng)取代肺癌成為全球第一大癌。乳腺癌發(fā)病人數(shù)增加，根本原因之一是乳腺癌風(fēng)險(xiǎn)因素的不斷變化，比如推遲生育、生育次數(shù)減少，這在正經(jīng)歷社會(huì)和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的國(guó)家中最為明顯，超重和肥胖，以及缺乏運(yùn)動(dòng)，也是造成全世界乳腺癌發(fā)病率上升的原因。中國(guó)不是乳腺癌的高發(fā)病國(guó)家，但情況依舊不宜樂觀，乳腺癌的早發(fā)現(xiàn)，早治療，是提升患者存活率的關(guān)鍵。

對(duì)于乳腺癌的診斷，影像學(xué)檢查中的彩超檢查能有效檢測(cè)病變部位。乳腺超聲技術(shù)應(yīng)用于乳腺癌診斷始于20世紀(jì)50年代，具有無創(chuàng)、快捷、重復(fù)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，能清楚地顯示乳腺各層軟組織及其中腫塊的形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及相鄰組織的改變。由于無放射性，可適用于任何年齡，尤其是妊娠及哺乳期女性的乳腺檢查。能較好地顯示乳腺腫塊的位置、形態(tài)、結(jié)構(gòu)等。對(duì)較致密乳腺、腫塊可能難以分辨，超聲可利用聲波界面反射的差別，清晰顯示病灶的輪廓和形態(tài)。目前，在部分醫(yī)療較好的醫(yī)院，每位患者先通過彩超檢查獲得彩超圖像數(shù)據(jù)，之后再由專業(yè)放射科技師對(duì)每一張圖片進(jìn)行人工診斷，最后得到患者的病例報(bào)告。同時(shí)，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)（CAD）能夠智能診斷乳腺彩超圖片，輔助醫(yī)生更好的做出決策。

現(xiàn)有的乳腺彩超識(shí)別需要人工進(jìn)行診斷，這種診斷效果極大程度取決于專業(yè)醫(yī)師的專業(yè)水平，人工讀片成本大，但由于醫(yī)生水平參差不齊，同時(shí)優(yōu)秀的醫(yī)生的個(gè)數(shù)又不能滿足與日增長(zhǎng)的患者數(shù)量，所以病人需要等待多日以后才能拿到自己的病例報(bào)告結(jié)果。同時(shí)，現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)輔助診斷設(shè)備準(zhǔn)確率較低，不能滿足臨床的實(shí)際需求，而且這些輔助設(shè)備存在漏診的可能，這會(huì)對(duì)患者的生命造成嚴(yán)重危害。對(duì)于現(xiàn)有的基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)輔助治療模型，訓(xùn)練數(shù)據(jù)將直接放入卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）模型進(jìn)行訓(xùn)練，之后再通過系統(tǒng)返回的陰性或者陽性結(jié)果來判斷圖片是否存在惡性腫瘤。該方法可能存在極高的漏診率，對(duì)一些本來為陽性的患者，如果診斷成陰性，那么就可能嚴(yán)重拖延患者的治療時(shí)機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種乳腺超聲圖像病灶智能識(shí)別防漏判系統(tǒng)的構(gòu)建方法，添加了一個(gè)防漏診模型模塊，能夠降低原有的計(jì)算機(jī)智能診斷系統(tǒng)的漏診率，以此來提升輔助診斷的效果和精度，減少醫(yī)院醫(yī)生的工人看片成本，提高效率。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種乳腺超聲圖像病灶智能識(shí)別防漏判系統(tǒng)的構(gòu)建方法，包括S1.數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，S2.深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型設(shè)計(jì)，S3.防漏診數(shù)據(jù)一致性設(shè)計(jì)，S4.防漏診模型訓(xùn)練，S5.防漏診模型測(cè)試。

進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備包括以下步驟：

S1.1.數(shù)據(jù)標(biāo)注：對(duì)于彩超圖像中發(fā)生乳腺癌病變的確切位置進(jìn)行標(biāo)注，以獲取對(duì)應(yīng)圖像的標(biāo)簽，每一張彩超圖像對(duì)應(yīng)一個(gè)標(biāo)簽，0代表正常乳腺或者良性腫瘤，1代表惡性腫瘤；

S1.2.數(shù)據(jù)預(yù)處理：對(duì)于每個(gè)彩超報(bào)告，裁減掉除了彩超圖像以外的其他信息以防止額外信息的干擾；將每張彩超圖像重新拉伸或縮減至相同大小以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)輸入大小；