[發(fā)明專利]超聲心動(dòng)圖特征圖濾波的射血分?jǐn)?shù)自動(dòng)評估方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310485596.8
• 申請日: 2023-04-28
• 公開（公告）號: CN116524001A
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐明杰;蔣逸韜;張運(yùn)旭;石思遠(yuǎn);崔晨
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳微創(chuàng)心算子醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號: G06T7/62
• 分類號: G06T7/62;A61B8/06;A61B8/08;G06T7/13;G06T7/00;G06T7/73;G06V10/764;G06V10/82;G16H50/20;G16H50/30;G16H30/20;G06V20/40;G06V20/70;G16H30/40
• 代理公司: 深圳市徽正知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44405
• 代理人: 汪棟

本發(fā)明公開了超聲心動(dòng)圖特征圖濾波的射血分?jǐn)?shù)自動(dòng)評估方法及裝置，方法包括：截取標(biāo)準(zhǔn)切面的任意時(shí)長的超聲心動(dòng)圖視頻數(shù)據(jù)，所述超聲心動(dòng)圖視頻數(shù)據(jù)的畫質(zhì)達(dá)標(biāo)；采用預(yù)先訓(xùn)練得到的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分割模型識別所述超聲心動(dòng)圖數(shù)據(jù)中的左心室長軸四腔心與兩腔心切面的數(shù)據(jù)；利用左心室長軸四腔心與兩腔心切面的數(shù)據(jù)在時(shí)間軸上對特征圖進(jìn)行濾波處理，作為分割預(yù)測頭與關(guān)鍵點(diǎn)預(yù)測頭的輸入，并計(jì)算出心肌分割圖與左心室基底段關(guān)鍵點(diǎn)；獲得左心室心肌內(nèi)輪廓與左心室心肌外輪廓；確定左心室長軸四腔心與兩腔心的舒張末期與收縮末期的關(guān)鍵幀圖像；利用辛普森法計(jì)算左心室長軸四腔心與兩腔心的舒張末期與收縮末期的關(guān)鍵幀圖像的雙平面射血分?jǐn)?shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及超聲心動(dòng)圖特征圖濾波的射血分?jǐn)?shù)自動(dòng)評估方法及裝置。

背景技術(shù)

在醫(yī)生的日常診療中，射血分?jǐn)?shù)是一項(xiàng)非常重要的醫(yī)學(xué)指標(biāo)，臨床用于判斷心功能的基本情況以及心衰的診斷。而超聲設(shè)備外接心電圖可以無創(chuàng)、快速診斷出患者的射血分?jǐn)?shù)，因此，在醫(yī)生的日常診療中，利用心臟超聲探頭觀察患者左心室四腔心或兩腔心切面，可以快速評估患者的射血分?jǐn)?shù)。

目前，在超聲設(shè)備上，醫(yī)生常用于計(jì)算患者射血分?jǐn)?shù)的方法是在M超模式下，根據(jù)醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)，在一個(gè)心臟切面上確定在一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)的舒張末期和收縮末期兩幀的左心室位置和左心室室隔內(nèi)膜和左心室后壁內(nèi)膜的位置，估算患者的射血分?jǐn)?shù)。這種方法依靠醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)，且準(zhǔn)確性上不如基于辛普森法計(jì)算的雙平面射血分?jǐn)?shù)，但優(yōu)點(diǎn)是醫(yī)生操作易上手、學(xué)習(xí)成本低，可以在1分鐘內(nèi)快速評估患者的大致射血分?jǐn)?shù)。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于超聲心動(dòng)圖特征圖濾波的射血分?jǐn)?shù)自動(dòng)評估方法及裝置，基于深度學(xué)習(xí)特征圖濾波的無需心電圖的自動(dòng)、快速、準(zhǔn)確計(jì)算超聲心動(dòng)圖視頻的射血分?jǐn)?shù)功能。

本發(fā)明的第一方面，提供一種基于超聲心動(dòng)圖特征圖濾波的射血分?jǐn)?shù)自動(dòng)評估方法，包括：

截取標(biāo)準(zhǔn)切面的任意時(shí)長的超聲心動(dòng)圖視頻數(shù)據(jù)，所述超聲心動(dòng)圖視頻數(shù)據(jù)的畫質(zhì)達(dá)標(biāo)；

采用預(yù)先訓(xùn)練得到的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分割模型識別所述超聲心動(dòng)圖數(shù)據(jù)中的左心室長軸四腔心與兩腔心切面的數(shù)據(jù)；

利用左心室長軸四腔心與兩腔心切面的數(shù)據(jù)在時(shí)間軸上對特征圖進(jìn)行濾波處理，作為分割預(yù)測頭與關(guān)鍵點(diǎn)預(yù)測頭的輸入，并計(jì)算出心肌分割圖與左心室基底段關(guān)鍵點(diǎn)；

根據(jù)所述心肌分割圖與左心室基底段關(guān)鍵點(diǎn)對左心室心肌內(nèi)外輪廓進(jìn)行分類，獲得左心室心肌內(nèi)輪廓與左心室心肌外輪廓；

根據(jù)超聲心動(dòng)圖視頻數(shù)據(jù)的左心室內(nèi)輪廓面積曲線評估心動(dòng)周期，確定左心室長軸四腔心與兩腔心的舒張末期與收縮末期的關(guān)鍵幀圖像；

利用辛普森法計(jì)算左心室長軸四腔心與兩腔心的舒張末期與收縮末期的關(guān)鍵幀圖像的雙平面射血分?jǐn)?shù)。

本發(fā)明的第二方面，提供一種基于超聲心動(dòng)圖特征圖濾波的射血分?jǐn)?shù)自動(dòng)評估裝置，包括：

獲取模塊，用于截取標(biāo)準(zhǔn)切面的任意時(shí)長的超聲心動(dòng)圖視頻數(shù)據(jù)，所述超聲心動(dòng)圖視頻數(shù)據(jù)的畫質(zhì)達(dá)標(biāo)；

識別模塊，用于采用預(yù)先訓(xùn)練得到的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分割模型識別所述超聲心動(dòng)圖數(shù)據(jù)中的左心室長軸四腔心與兩腔心切面的數(shù)據(jù)；

計(jì)算模塊，用于利用左心室長軸四腔心與兩腔心切面的數(shù)據(jù)在時(shí)間軸上對特征圖進(jìn)行濾波處理，作為分割預(yù)測頭與關(guān)鍵點(diǎn)預(yù)測頭的輸入，并計(jì)算出心肌分割圖與左心室基底段關(guān)鍵點(diǎn)；

分類模塊，用于根據(jù)所述心肌分割圖與左心室基底段關(guān)鍵點(diǎn)對左心室心肌內(nèi)外輪廓進(jìn)行分類，獲得左心室心肌內(nèi)輪廓與左心室心肌外輪廓；

關(guān)鍵幀模塊，用于根據(jù)超聲心動(dòng)圖視頻數(shù)據(jù)的左心室內(nèi)輪廓面積曲線評估心動(dòng)周期，確定左心室長軸四腔心與兩腔心的舒張末期與收縮末期的關(guān)鍵幀圖像；