[發(fā)明專利]應(yīng)變彈性超聲圖像合成系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211042951.6
• 申請日: 2022-08-29
• 公開（公告）號: CN115359018A
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余錦華;姚釗;汪源源;周建橋
• 申請（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué);上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 上海元好知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31323
• 代理人: 張雙紅;張妍

本發(fā)明公開了一種應(yīng)變彈性超聲圖像合成系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)包括：生成網(wǎng)絡(luò)模塊和全局判別模塊，其中，生成網(wǎng)絡(luò)模塊用于獲取灰階超聲圖像，并對灰階超聲圖像進(jìn)行處理，得到合成應(yīng)變彈性圖像；全局判別模塊與生成網(wǎng)絡(luò)模塊連接，全局判別模塊用于獲取真實應(yīng)變彈性圖像，并對真實應(yīng)變彈性圖像和合成應(yīng)變彈性圖像進(jìn)行真假判別，以便獲取先驗信息，并根據(jù)先驗信息提高合成應(yīng)變彈性圖像的合成質(zhì)量。本發(fā)明不僅能夠解決深處腫瘤位置彈性成像超聲信號衰減的問題，同時也能使缺少彈性成像功能的掌上超聲設(shè)備具備應(yīng)變彈性成像功能，并對乳腺腫瘤良惡性檢測具有臨床增益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算機(jī)輔助檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)變彈性超聲圖像合成系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

乳腺癌作為一種惡性腫瘤，占女性惡性腫瘤的30％，并且發(fā)病率逐年上升，乳腺腫瘤篩查對降低乳腺癌發(fā)病率和降低其死亡率起重要作用。臨床上，傳統(tǒng)灰階超聲結(jié)合彈性超聲正慢慢成為標(biāo)準(zhǔn)化檢查手段，彈性超聲的使用能有效提高乳腺癌篩查和診斷的準(zhǔn)確率。

盡管彈性超聲成像是一種十分重要的成像模態(tài)，但是目前彈性超聲成像的應(yīng)用存在諸多挑戰(zhàn)。首先是對操作醫(yī)師要求高，不同醫(yī)師操作手法會帶來較大的成像偏差；其次受限于成像原理，超聲信號在較深組織處衰減會導(dǎo)致成像不準(zhǔn)確；此外彈性成像的硬件要求會限制超聲設(shè)備便攜化發(fā)展與應(yīng)用場景范圍。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的第一個目的在于提供一種應(yīng)變彈性超聲圖像合成系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)能夠提高應(yīng)變彈性超聲圖像的合成質(zhì)量，并便于乳腺腫瘤的篩查檢測。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種應(yīng)變彈性超聲圖像合成系統(tǒng)包括：

生成網(wǎng)絡(luò)模塊，用于獲取灰階超聲圖像，并對所述灰階超聲圖像進(jìn)行處理，得到合成應(yīng)變彈性圖像；

全局判別模塊，與所述生成網(wǎng)絡(luò)模塊連接，所述全局判別模塊用于獲取真實應(yīng)變彈性圖像，并對所述真實應(yīng)變彈性圖像和所述合成應(yīng)變彈性圖像進(jìn)行真假判別，以便獲取先驗信息，并根據(jù)所述先驗信息提高合成應(yīng)變彈性圖像的合成質(zhì)量。

可選的，所述生成網(wǎng)絡(luò)模塊包括：

編碼器，所述編碼器包括一卷積輸入層和若干個第一卷積單元，每一所述第一卷積單元依次包括非線性激活層、卷積層和批歸一化層，所述編碼器用于將所述灰階超聲圖像編碼成特征圖像；

解碼器，與所述編碼器連接，所述解碼器包括若干個第二卷積單元和一卷積輸出層，每一所述第二卷積單元依次包括非線性激活層、反卷積層和批歸一化層，所述解碼器用于解碼所述特征圖像，并合成得到所述合成應(yīng)變彈性圖像。

可選的，所述編碼器和所述解碼器形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為U型對稱結(jié)構(gòu)。

可選的，該系統(tǒng)還包括：腫瘤判別模塊，與所述生成網(wǎng)絡(luò)模塊連接，所述腫瘤判別模塊用于獲取從所述灰階超聲圖像和所述合成應(yīng)變彈性圖像中截取的感興趣區(qū)域圖像，并對所述感興趣區(qū)域圖像進(jìn)行差異性建模。

可選的，該系統(tǒng)還包括：顏色均衡模塊，與所述生成網(wǎng)絡(luò)模塊連接，所述顏色均衡模塊用于確定所述合成應(yīng)變彈性圖像的顏色先驗系數(shù)，以及確定所述生成網(wǎng)絡(luò)模塊、所述全局判別模塊和所述腫瘤判別模塊的損失函數(shù)，并通過所述顏色先驗系數(shù)對所述損失函數(shù)進(jìn)行加權(quán)約束，以便提高合成應(yīng)變彈性圖像質(zhì)量。

可選的，所述全局判別模塊包括若干個第三卷積單元和一卷積輸出層，每一所述第三卷積單元依次包括卷積層、批歸一化層和非線性激活層。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明第二方面提供了一種應(yīng)變彈性超聲圖像合成方法，應(yīng)用于上述的應(yīng)變彈性超聲圖像合成系統(tǒng)，包括：

獲取灰階超聲圖像，并對所述灰階超聲圖像進(jìn)行處理，得到合成應(yīng)變彈性圖像；