[發明專利]利用磁共振成像的腦微出血檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 202110794517.2
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113925487B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 金東炫;崔祥赫;A·阿爾-馬斯尼·穆罕默德;盧煐;金應燁
• 申請（專利權）人: 和人人工知能科技有限公司
• 主分類號: A61B5/055
• 分類號: A61B5/055
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 崔蘭;朝魯門

本發明公開了一種利用磁共振成像的腦微出血檢測裝置及方法。所公開的裝置包括：預處理部，使磁共振成像的磁敏感加權成像及相位成像分別正規化，執行相位成像轉換來反轉正規化的上述相位成像的符號；YOLO神經網絡模塊，接收經預處理的上述磁敏感加權成像與相位成像結合而成的雙通道成像來檢測對于腦微出血的多個候選區域；以及腦微出血判斷神經網絡模塊，基于上述多個候選區域，接收上述磁敏感加權成像及相位成像的多個候選區域圖像塊并通過神經網絡運算判斷各個候選區域圖像塊是否為有腦微出血癥狀的成像。根據所公開的裝置及方法，具有如下的優點，即，可通過適合利用人工神經網絡檢測腦微出血的磁共振成像預處理，以得以提高的性能檢測腦微出血。

技術領域

本發明涉及腦微出血檢測裝置及方法，更詳細地，涉及利用磁共振成像及神經網絡的腦微出血檢測裝置及方法。

背景技術

腦微出血(Cerebral Microbleeds，CMBs)為視作腦卒中、功能障礙、癡呆以及認知障礙等各種腦血管疾病的診斷指標的一種細微的慢性腦出血。腦微出血多發生在包括健康老人的多個群體，引起顱內出血的概率高并可成為腦淀粉樣血管造影癥及腦小血管疾病的生物標志物。

并且，腦微出血還可增加缺血性腦卒中、創傷性腦損傷、阿爾茨海默病的臨床影響。實際上直接進行病理學觀察的結果表明腦微出血對周圍腦組織造成損害來成為功能障礙、癡呆及認知障礙的原因。

因此，早期發現腦微出血并對可誤診為腦微出血的鈣化物質、鐵以及靜脈和腦微出血進行區分在診斷及治療中是非常重要的工作。

以往，利用電子計算機斷層掃描(CT)及磁共振成像來檢測腦微出血。當檢測微出血時，與電子計算機斷層掃描相比更偏好磁共振成像，因其有助于區分順磁性出血和反磁性鈣化物質。

尤其，磁共振成像中的磁敏感加權成像(SWI，Sensitivity-weight ed Imaging)在腦微出血中具有較高的識別力，但仍具有神經外科專家需長時間肉眼檢查且很難成功識別的問題。

為了提高腦微出血的檢測性能，曾使用其他專家或如自動化計算機輔助診斷(CAD)的讀取器。但是，由于腦內部微出血的位置變化大、其大小微小且存在類似于鈣化物質的物質，因此腦微出血的自動檢測仍存在困難。

發明內容

本發明提出一種利用人工神經網絡并以得以提高的性能檢測腦微出血的方法及裝置。

并且，本發明提出適合于利用人工神經網絡檢測腦微出血的磁共振成像預處理方法。

為了達成如上所述的目的，根據本發明的一實施方式，提供一種利用磁共振成像的腦微出血檢測裝置，其包括：預處理部，使磁共振成像的磁敏感加權成像及相位成像分別正規化，執行相位成像轉換來反轉正規化的上述相位成像的符號；YOLO神經網絡模塊，接收經預處理的上述磁敏感加權成像與相位成像結合而成的雙通道成像來檢測對于腦微出血的多個候選區域；以及腦微出血判斷神經網絡模塊，基于上述多個候選區域，接收上述磁敏感加權成像及相位成像的多個候選區域圖像塊并通過神經網絡運算判斷各個候選區域圖像塊是否為有腦微出血癥狀的成像。

上述預處理部還執行如下的預處理，即，運算正規化的上述磁敏感加權成像及轉換的上述相位成像與相鄰的切片成像的平均值，并反映所運算的上述平均值。

上述YOLO神經網絡模塊通過反向傳播與真值(GT，Ground Truth)成像的損失來學習，由此輸出多個邊界框及各個邊界框的概率信息。

上述腦微出血判斷神經網絡模塊包括卷積神經網絡(CNN，Convolutional NeuralNetwork)層以及全連接(FC，FullyConnected)層，通過反向傳播與真值的損失來學習。

對于上述多個候選區域的上述候選區域圖像塊分別利用完成上述正規化及相鄰切片平均運算的磁敏感加權成像的候選區域以及反映上述正規化和相鄰切片平均運算且未反映上述符號反轉的相位成像候選區域來生成。