[发明专利]一种超声影像肺炎辅助诊断方法及系统

说明书

本发明公开了一种超声影像肺炎辅助诊断方法，包括：导入病患胸部超声影像；匹配并展示健康样本的超声影像，健康样本的超声影像上已勾画好肋骨和肋骨阴影、高回声胸膜线、肺滑动轮廓、A/B线区域作为对照；在病患的胸部超声影像上依次勾画出上述四个区域；对健康样本和病患的肋骨和肋骨阴影区、高回声胸膜线分别提取边缘特征和纹理特征，并进行特征对比；动态展示健康样本和病患影像上的肺滑动轮廓、A/B线区域，做出病情判断。本发明还公开了超声影像辅助诊断系统。本发明以大量专家标注的肺部特征图训练卷积神经网络，欠缺经验的超声医生操作时能够保证对照的准确性；本发明为无经验或者缺乏诊断经验的医生提供肺炎诊断影像学参考。

技术领域

本发明涉及超声医学图像处理技术，具体涉及一种超声影像肺炎辅助诊断方法及系统。

背景技术

在2020年第一季爆发的新型冠状病毒所引发的肺炎治疗中，医学影像诊断作为辅助方法为患者的确诊打下坚实的基础。依据Lung ultrasound vs.chest X-ray inchildren with suspected pneumonia confirmed by chest computed tomography:Aretrospective cohort study中的结果，超声影像作为肺炎诊断方法其灵敏度和特异性都高于普通的胸部X光片。而且肺部超声在急诊和危重病人中的应用范围已经得到了广泛的研究。肺部超声在病床边使用方便，无辐射危害，实时性好，这些特点有助于减少床边X线和胸部CT扫描的需要。此外，肺部超声在诊断许多胸膜和肺部病变方面已被证实优于床边胸部X线，与胸部CT相当。

然而肺部超声影像诊断方法往往和影像学医生的经验息息相关。一般情况下，医生根据病灶区域在超声灰阶图中的特征(如回声类型，结构特征等)做出超声诊断。但是同一张超声灰阶图，不同时间点或不同医生的判读结果不一致性很高，具有很大的观察者差异。

因此，面对大量的病患和稀缺的超声影像学专家，如何让没有肺炎超声影像诊断经验的医生也能快速掌握肺炎的超声影像学特征成为当务之急。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种超声影像肺炎辅助诊断方法，用于培训无肺炎诊断经验的医生进行超声影像辅助诊断。

本发明的目的还在于提供一种超声影像肺炎辅助诊断系统。

本发明的超声影像肺炎辅助诊断系统通过医生手动勾画出超声灰阶图中病灶区域后，采用图像处理技术对病灶区域的灰度值进行对比分析和标注，并给出客观的视觉化影像，降低医生判读的差异性，使没有肺炎超声影像诊断经验的医生也能快速掌握肺炎的超声影像学特征；同时系统提供病灶区域的标记、查看等功能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种超声影像肺炎辅助诊断方法，包括如下：

导入病患胸部超声影像；

匹配并展示健康样本的超声影像，健康样本的超声影像上已勾画好肋骨和肋骨阴影、高回声胸膜线、肺滑动轮廓、A/B线区域作为对照；

在病患的胸部超声影像上依次勾画肋骨和肋骨阴影、高回声胸膜线、肺滑动轮廓、A/B线区域；

对健康样本和病患的肋骨和肋骨阴影区、高回声胸膜线分别提取边缘特征和纹理特征，并进行特征对比；

观察健康样本和病患的肺滑动轮廓、A/B线区域的动态影像，做出病情判断。

进一步地，通过训练好了的有监督的卷积神经网络，能够自动正确标注健康样本肺部超声图像的肋骨和肋骨阴影、高回声胸膜线、肺滑动轮廓、A/B线区域。更进一步地，所述监督的过程包括：肺部超声专家标注健康样本的相关区域，训练卷积神经网络，训练好的卷积神经网络来重新标注健康样本的相关区域，肺部超声专家评价确认直至全部标注正确则训练完毕。