[發(fā)明專利]膝關節(jié)MRI影像的分類方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110695411.7
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113256616B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設計）人: 余家闊;王鼎予;呂晨翀;丁佳;袁慧書;朗寧
• 申請（專利權）人: 北京大學第三醫(yī)院（北京大學第三臨床醫(yī)學院）;北京醫(yī)準智能科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 張可

1.一種膝關節(jié)MRI影像的分類方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取膝關節(jié)的冠狀位MRI影像和矢狀位MRI影像，并對所述冠狀位MRI影像和矢狀位MRI影像進行預處理，得到預處理后的冠狀位MRI影像和預處理后的矢狀位MRI影像；

將預處理后的冠狀位MRI影像和預處理后的矢狀位MRI影像并行輸入到SiameseACL網(wǎng)絡進行初步分類，以確定所述膝關節(jié)的冠狀位MRI影像和矢狀位MRI影像屬于正常樣本還是ACL斷裂樣本；

當確定所述膝關節(jié)的冠狀位MRI影像和矢狀位MRI影像屬于ACL斷裂樣本時，通過ResNextACL網(wǎng)絡對所述ACL斷裂樣本進行再次分類，以確定所述ACL斷裂樣本所屬的具體斷裂類型；

將預處理后的冠狀位MRI影像和預處理后的矢狀位MRI影像并行輸入到SiameseACL網(wǎng)絡進行初步分類，以確定所述膝關節(jié)的冠狀位MRI影像和矢狀位MRI影像屬于正常樣本還是ACL斷裂樣本，包括：

將預處理后的冠狀位MRI影像和預處理后的矢狀位MRI影像并行輸入到SiameseACL網(wǎng)絡，通過SiameseACL網(wǎng)絡中的ResAttentionNet主干網(wǎng)絡分別提取第一冠狀位的特征圖和第一矢狀位的特征圖；

對所述第一冠狀位的特征圖和第一矢狀位的特征圖分別進行三維自適應平均池化得到1024維的冠狀位特征向量和1024維的矢狀位特征向量；

計算所述冠狀位特征向量和矢狀位特征向量之間的距離，以得到特征距離損失；

將所述冠狀位特征向量和矢狀位特征向量進行元素級別的取平均值，以得到新的1024維的特征向量；

將所述新的1024維的特征向量輸入至全連接層，以輸出ACL斷裂的概率；

計算輸出的ACL斷裂的概率與真值之間的焦點損失；

將所述特征距離損失和所述焦點損失進行加權求和，以得到最終損失；

所述ResAttentionNet主干網(wǎng)絡包括多個注意力機制模塊，所述注意力機制模塊依次通過下采樣處理、上采樣處理和卷積處理后連接S型激活函數(shù)得到注意力權重分布。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，對所述冠狀位MRI影像和矢狀位MRI影像進行預處理，包括：

對所述冠狀位MRI影像和矢狀位MRI影像進行自適應直方圖均衡化處理，將頻數(shù)大于第一閾值的灰度值補充給頻數(shù)小于第二閾值的灰度值；

對均衡化處理之后的冠狀位MRI影像和矢狀位MRI影像的軸位方向進行插值上采樣處理，以調整軸位的分辨率。

3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，通過ResNextACL網(wǎng)絡對所述ACL斷裂樣本進行再次分類，以確定所述ACL斷裂樣本所屬的具體斷裂類型，包括：

將ACL斷裂樣本的冠狀位MRI影像和矢狀位MRI影像并行輸入到ResNextACL網(wǎng)絡，通過ResNextACL網(wǎng)絡的ResNext主干網(wǎng)絡分別提取第二冠狀位的特征圖和第二矢狀位的特征圖；

對所述第二冠狀位的特征圖和第二矢狀位的特征圖在通道維上進行合并，并通過三維自適應平均池化得到2048維的冠狀位特征向量和矢狀位特征向量，通過全連接層輸出具體斷裂類型。