[发明专利]用于前列腺癌检测和分类的深度卷积编码器-解码器

权利要求书

1.一种用于在患者的多参数磁共振成像（MRI）图像中的自动化前列腺肿瘤检测和分类的方法，包括：

接收患者的多参数MRI图像集合，其中所述多参数MRI图像集合包括所述患者的多个不同类型的MRI图像；以及

使用训练的多通道图像到图像卷积编码器-解码器来执行在所述患者的所述多参数MRI图像集合中的前列腺肿瘤的同时检测和分类，其中训练的多通道图像到图像卷积编码器-解码器包括多个输入通道以输入所述患者的所述多参数MRI图像集合的多个MRI图像以及对应于多个不同肿瘤类别的多个输出通道，并且对于每个输出通道，所述训练的多通道图像到图像卷积编码器-解码器生成相应的响应图，所述响应图提供在所述患者的所述多参数MRI图像集合中的相应的肿瘤类别的前列腺肿瘤的检测的位置；

其中对于由所述训练的多通道图像到图像卷积编码器-解码器针对每个输出通道生成的所述相应的响应图是具有在所述相应的肿瘤类别的前列腺肿瘤的每个检测的位置处达到峰值的强度值并且在所述相应的肿瘤类别的前列腺肿瘤的每个检测的位置的附近遵循高斯分布的图像；

其中所述多个不同的肿瘤类别包括良性肿瘤类别和恶性肿瘤，并且所述训练的多通道图像到图像卷积编码器-解码器生成提供在所述患者的所述多参数MRI图像集合中的良性前列腺肿瘤的检测的位置的第一响应图以及提供在所述患者的所述多参数MRI图像集合中的恶性前列腺肿瘤的检测的位置的第二响应图。

2.如权利要求1所述的方法，其中基于多个训练多参数MRI图像集合和用于针对所述多个训练多参数MRI图像集合中的每个生成的良性和恶性肿瘤的地面实情响应图来训练所述训练的多通道图像到图像卷积编码器-解码器。

3.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

在使用所述训练的多通道图像到图像卷积编码器-解码器执行在所述患者的所述多参数MRI图像集合中的所述前列腺肿瘤的所述同时检测和分类之前，对所述患者的所述多参数MRI图像集合中的多个不同类型的MRI图像执行运动补偿。

4.如权利要求3所述的方法，进一步包括：

提取在所述患者的所述多参数MRI图像集合中的所述多个不同类型的MRI图像的多个片中的每个上的对应于前列腺和周围区域的感兴趣的区（ROI）。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述患者的所述多参数MRI图像集合包括T2加权MRI图像、从扩散加权成像（DWI）扫描导出的表观扩散系数图、高b值DWI图像和从动态对比增强（DCE）MRI扫描生成的K-Trans图，并且所述训练的多通道图像到图像卷积编码器-解码器包括用于输入所述T2加权MRI图像、所述表观扩散系数图、所述高b值DWI图像和所述K-Trans图中的每个的相应的输入通道。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述患者的所述多参数MRI图像集合包括T2加权MRI图像、从扩散加权成像（DWI）扫描导出的表观扩散系数图和高b值DWI图像，并且所述训练的多通道图像到图像卷积编码器-解码器包括用于输入所述T2加权MRI图像、所述表观扩散系数图和所述高b值DWI图像中的每个的相应的输入通道。