[發明專利]基于雙模態光學掃描的視盤新生血管自動檢測方法及系統

在審

• 申請號: 202210116526.0
• 申請日: 2022-02-07
• 公開（公告）號: CN115294011A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 王相寧;錢波;盛斌;吳強
• 申請（專利權）人: 上海市第六人民醫院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/62;G06V10/25;G06V10/44
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 吳軼淳

本發明涉及醫學圖像處理技術領域，具體涉及基于雙模態光學掃描的視盤新生血管自動檢測方法及系統，包括以下步驟；步驟S1，以單只眼睛的視盤為中心進行掃描并輸出包含視盤邊界的N張連續的雙模態光學掃描圖像，依據N張頻域光學相干斷層掃描圖像建立包含視盤邊界標注的數據集；步驟S2，使用卷積網絡對數據集進行訓練、驗證以及測試，獲得視盤邊界檢測結果；步驟S3，于每一頻域光學相干斷層掃描圖像和光學相干斷層掃描血管造影圖像上篩選出視盤新生血管候選區域；步驟S4，于每一視盤新生血管候選區域篩選出視盤新生血管區域；步驟S5，計算單只眼睛的視盤新生血管的體積。

技術領域

本發明涉及醫學圖像處理技術領域，具體涉及基于雙模態光學掃描的視盤新生血管自動檢測方法及系統。

背景技術

視盤新生血管(NVD)是出現在視盤區域的新生血管，常見于增殖性糖尿病視網膜病變(PDR)，是導致患者嚴重視力喪失的主要原因之一。根據報道，伴有NVD的PDR患者視力喪失的風險很大。而NVD引發的出血占PDR出血的85％。半數未經治療的NVD患者在初次診斷后3年內失明。因此，早期診斷和及時治療NVD對于降低視力喪失的風險至關重要。頻域光學相干斷層掃描(SD-OCT)和光學相干斷層掃描血管造影(OCTA)是兩種無創的成像技術，可以從三維層面顯示視盤的結構，有助于臨床醫生進行NVD病情診斷和療效評估。現有的OCTA設備能夠同時提供SD-OCT和OCTA兩種模態的視盤圖像，這為結合多模態圖像進行NVD檢測提供了數據基礎。自動且準確的NVD檢測可以幫助臨床醫生對NVD進行快速評估和分析，具有重要的意義。

現有技術中的算法是基于單模態圖像來進行NVD檢測，如眼底圖像或OCTA圖像。在基于眼底圖像進行NVD檢測的方法中，眼底圖像無法獲取NVD的血流信息，因此檢測算法復雜且精確率較低；在基于OCTA圖像進行NVD檢測的方法中，其能夠獲得NVD的血流信息，但是NVD的形態學特征不夠明顯，因此對于NVD的檢測往往效果不理想。而且，這些方法大都是人工設計視盤特征和NVD特征，得到的檢測結果泛化性和魯棒性都有待提高，尤其是對NVD區域較小或包含噪聲的圖像，無法獲得較好的檢測效果。

發明內容

本發明的目的還在于，提供基于雙模態光學掃描的視盤新生血管自動檢測方法及系統，解決以上技術問題；

基于雙模態光學掃描的視盤新生血管自動檢測方法，包括以下步驟；

步驟S1，以單只眼睛的視盤為中心進行掃描并輸出包含所述視盤邊界的N張連續的雙模態光學掃描圖像，所述雙模態光學掃描圖像包括頻域光學相干斷層掃描圖像和光學相干斷層掃描血管造影圖像，依據N張所述頻域光學相干斷層掃描圖像建立包含視盤邊界標注的數據集，N為大于1的自然數；

步驟S2，使用卷積網絡對所述數據集進行訓練、驗證以及測試，獲得視盤邊界檢測結果；

步驟S3，依據所述視盤邊界檢測結果于每一所述頻域光學相干斷層掃描圖像和所述光學相干斷層掃描血管造影圖像上篩選出視盤新生血管候選區域；

步驟S4，于每一所述視盤新生血管候選區域篩選出視盤新生血管區域；

步驟S5，依據所有所述視盤新生血管區域計算所述單只眼睛的視盤新生血管的體積。

優選的，其中，步驟S2包括：

步驟S21，所述卷積網絡的特征提取模塊利用多個級聯的下采樣模塊提取所述頻域光學相干斷層掃描圖像的視盤邊界特征；

步驟S22，所述卷積網絡的注意力模塊對所述視盤邊界特征進行細化處理；

步驟S23，所述卷積網絡的特征融合模塊融合不同尺度的所述視盤邊界特征，并將所述視盤邊界特征的特征圖還原至原圖大小后輸出視盤邊界分割結果；

步驟S24，對所述視盤邊界分割結果進行細化處理，獲得初始的視盤邊界檢測結果；