[發(fā)明專利]基于深度學(xué)習(xí)的頸動(dòng)脈狹窄檢測(cè)方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110631039.3
• 申請(qǐng)日: 2021-06-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113303827A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬學(xué)升;劉偉奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆明同心醫(yī)聯(lián)科技有限公司
• 主分類號(hào): A61B8/08
• 分類號(hào): A61B8/08;G06N3/04;G06N3/08;G06T7/00;G06T7/11
• 代理公司: 北京知果之信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11541
• 代理人: 卜榮麗

本發(fā)明提供一種基于深度學(xué)習(xí)的頸動(dòng)脈狹窄檢測(cè)方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)，包括：獲取超聲圖像數(shù)據(jù)，對(duì)所述超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，刪除所述超聲圖像數(shù)據(jù)中的非組織區(qū)域；提取所述超聲圖像數(shù)據(jù)的二進(jìn)制管腔特征，將所述超聲圖像數(shù)據(jù)中的每個(gè)像素分為管腔或非管腔；對(duì)提取的二進(jìn)制管腔特征進(jìn)行近管腔內(nèi)壁以及遠(yuǎn)管腔內(nèi)壁檢測(cè)得到檢測(cè)數(shù)據(jù)；基于所述檢測(cè)數(shù)據(jù)得到風(fēng)險(xiǎn)表征和\或績(jī)效評(píng)估結(jié)果。本發(fā)明提供的技術(shù)方案，能夠基于超聲圖像數(shù)據(jù)使用深度學(xué)習(xí)技術(shù)對(duì)頸動(dòng)脈狹窄進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算與診斷，得到關(guān)于頸動(dòng)脈狹窄的風(fēng)險(xiǎn)表征和\或績(jī)效評(píng)估結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及深度學(xué)習(xí)、動(dòng)脈檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于深度學(xué)習(xí)的頸動(dòng)脈狹窄檢測(cè)方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

全世界每年有1500萬(wàn)人患中風(fēng)。其中，有500萬(wàn)人死亡，另有500萬(wàn)人永久性殘疾，這給他們的家庭和國(guó)家?guī)?lái)了沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。據(jù)統(tǒng)計(jì)醫(yī)療保健和治療的直接費(fèi)用大約330億美元，而由于生產(chǎn)力損失產(chǎn)生的間接成本每年大約為2060億美元。

中風(fēng)是由于頸動(dòng)脈或腦血管的血管變窄(狹窄)引起的血流阻塞而引起的。這種變窄是由頸動(dòng)脈近端壁和遠(yuǎn)端壁上的斑塊形成引起的。斑塊的形成導(dǎo)致血管疾病稱為動(dòng)脈粥樣硬化。隨著病情的發(fā)展，會(huì)造成血管壁破裂，導(dǎo)致血栓形成和中風(fēng)。頸動(dòng)脈狹窄有許多內(nèi)部和外部因素的原因，內(nèi)部因素包括遺傳學(xué)，年齡，肥胖癥，高血壓，營(yíng)養(yǎng)，吸煙，糖尿病，飲酒和缺乏運(yùn)動(dòng)。外部因素主要是污染。因此，頸動(dòng)脈狹窄的檢測(cè)問(wèn)題乃中風(fēng)預(yù)防的重中之重。

當(dāng)前磁共振成像(Magnetic resonance image，MRI)或計(jì)算機(jī)斷層攝影(computertomography，CT)的非侵入性成像技術(shù)可以捕獲頸動(dòng)脈壁解剖結(jié)構(gòu)。但它有其自身的局限與挑戰(zhàn)，例如掃描成本高以及體內(nèi)含有金屬制品(如起搏器)的患者成像受到限制。另一方面，CT掃描涉及的輻射可能會(huì)對(duì)軟組織造成危險(xiǎn)，從而導(dǎo)致癌癥。在這樣的情況下，超聲(ultra-sound，US)是一種有效的，低成本，非侵入性，符合人體工程學(xué)的，無(wú)輻射和高效的掃描工具。但是現(xiàn)有技術(shù)，還無(wú)法結(jié)合超聲技術(shù)對(duì)頸動(dòng)脈狹窄進(jìn)行檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于深度學(xué)習(xí)的頸動(dòng)脈狹窄檢測(cè)方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)，能夠基于深度學(xué)習(xí)和超聲數(shù)據(jù)對(duì)頸動(dòng)脈狹窄進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)得到風(fēng)險(xiǎn)表征和\或績(jī)效評(píng)估結(jié)果。

本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，提供一種基于深度學(xué)習(xí)的頸動(dòng)脈狹窄檢測(cè)方法，包括：

獲取超聲圖像數(shù)據(jù)，對(duì)所述超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，刪除所述超聲圖像數(shù)據(jù)中的非組織區(qū)域；

提取所述超聲圖像數(shù)據(jù)的二進(jìn)制管腔特征，將所述超聲圖像數(shù)據(jù)中的每個(gè)像素分為管腔或非管腔；

對(duì)提取的二進(jìn)制管腔特征進(jìn)行近管腔內(nèi)壁以及遠(yuǎn)管腔內(nèi)壁檢測(cè)得到檢測(cè)數(shù)據(jù)；

基于所述檢測(cè)數(shù)據(jù)得到風(fēng)險(xiǎn)表征和\或績(jī)效評(píng)估結(jié)果。

可選地，在第一方面的一種可能實(shí)現(xiàn)方式中，還包括：

對(duì)所述超聲圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)裁剪、管腔二值化處理、圖像縮小和\或清潔以及圖像下采樣。

可選地，在第一方面的一種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述圖像縮小包括：

將所述超聲圖像數(shù)據(jù)縮小預(yù)設(shè)比例，將超聲圖像數(shù)據(jù)中的頸動(dòng)脈壁分為第一高回聲層，低回聲層和第二高回聲層。

可選地，在第一方面的一種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述提取所述超聲圖像數(shù)據(jù)的二進(jìn)制管腔特征包括：

通過(guò)編碼器采用卷積和視覺(jué)體積分組網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行二進(jìn)制管腔特征的提取；

基于掃描訓(xùn)練池對(duì)其先前卷積層的特征進(jìn)行下采樣，使用的激活函數(shù)是整流線性單元，包括：

f(x)＝max(0，x)→[1]。