[发明专利]超声心脏反流自动捕捉方法、系统及超声成像设备

说明书

本发明涉及一种超声心脏反流自动捕捉方法、系统及超声成像设备，在进行心脏部位超声检测时，对检测数据进行心脏反流自动捕捉，包括：获取超声视频；每隔设定的T秒时间，截取前T秒超声视频流分别提取静态特征和动态特征；训练后的卷积神经网络模型根据静态特征和动态特征判断心脏是否存在心脏反流。本应用了本发明的超声设备在连续多普勒或脉冲多普勒模式下扫描心脏时，能够自动检测到心脏反流现象，准确度高具有高灵敏度的特点。

技术领域

本发明涉及超声成像技术领域，具体是一种超声心脏反流自动捕捉方法、系统及超声成像设备。

背景技术

虽然全球范围内风湿性心脏病的发病率较上世纪初已明显降低，但在我国成人心脏瓣膜病仍以风湿性为主。随着人口老龄化的加剧，退行性所致的心脏瓣膜损伤日益突出，其致死、致残率较高。相对于心脏瓣膜狭窄，瓣膜反流的手术率和致心力衰竭的发生率更为突出。

超声心动图自上世纪中叶应用于临床以来，以其无创、可重复性强及实时性显示瓣膜形态结构及运动等特点，目前已经成为定性诊断和定量评估心脏瓣膜等疾病的首要检查手段。即使经食管实时三维超声等高级检查已经逐步应用于临床，但经胸常规超声检查仍是瓣膜评估最重要的方式。对于存在瓣膜反流的患者，评估反流严重程度时应多切面、多参数、多种检查方式综合运用。

需要说明的是，肉眼直接观测瓣膜反流是目前应用最广的一种检查方式，但这毕竟是一种定性诊断手段，其定量价值受操作者主观性、速度量程、心内压力和容积等因素影响较大。

目前还没有能够自动检测、捕捉超声影像中心脏反流的技术手段。如果判断心脏反流全部由操作人员人工完成，那么由于超声设备操作人员受训练程度不同、经验不同，往往导致对反流的判断差异很大。

发明内容

本发明的目的在于弥补超声心脏反流检查中全凭操作人员肉眼判断的问题，提供一种能够对超声进行心脏反流自动捕捉的方法和系统。该方法安全高效，能够实时在心动超声检查时发现并捕捉心脏反流，提高心脏反流疾病筛查的效率、灵敏度、以及一致性。减少医护人员工作负担，为之后的疾病精确诊断、定量分析、手术方案制定提供重要依据。

作为本发明的第一个方面，提供一种超声心脏反流自动捕捉方法，包括：

获取超声视频；

每隔设定的T秒时间截取前T秒的超声视频；

提取所述超声视频的静态特征和动态特征，所述静态特征包括从超声视频中单帧超声图像提取的图像参数信息，所述动态特征包括从超声视频中提取的光流信息；

将所述静态特征和动态特征输入训练后的卷积神经网络模型判断是否存在心脏反流。

进一步的，所述从超声视频中提取单帧超声图像的图像参数信息，包括：

将截取的超声视频拆分为独立的单帧超声图像；

提取每帧超声图像的灰度信息、形态信息以及纹理信息。

进一步的，从超声视频中提取的光流信息，包括：

获取超声视频水平和竖直方向的光流中固定帧数的连续光流特征；

通过光流通道化将选取的所述连续光流特征交叉堆叠成光流栈。

进一步的，通过光流通道化将选取的所述连续光流特征交叉堆叠成光流栈，具体以下列形式交错合并：

u＝[1；w],v＝[1；h],k＝[1；L],