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专利号: 2023113909187
申请人: 深圳医和家智慧医疗科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-20
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种乳腺组织硬化初期快速筛查智能方法,其特征在于,所述方法包括:

采用单一模式的成像技术进行乳腺硬化初期筛查,从中获得高分辨率的图像数据;使用带通滤波器选择性地透过预设范围内波长的荧光,减少不同波长之间的干扰;对图像数据使用自动编码器模型,对对比度低于预设对比度和亮度低于预设亮度的区域进行增强;

获取多个单一模式成像后经过增强的图像数据,融合生成多模态图像的医学图像数据;获取不同的时间点的已融合为多模态的医学图像,进行时间分辨处理,生成带有时间序列的医学图像;获取经过时间分辨处理后的图像数据,进行乳腺硬化的筛查分析;获取判断存在乳腺硬化的样本图像,分析是否存在某一区域的医学图像分辨率低于预设分辨率或亮度超出预设亮度,并对存在问题的区域进行修复和亮度校正;根据修复和校正后的乳腺图像,再次进行筛查分析,判断乳腺硬化部位是否为易病变部位;若医院诊断结果为无乳腺硬化和肿块,将数据输入支持向量机,对支持向量机进行调整;

其中,所述获取多个单一模式成像后经过增强的图像数据,融合生成多模态图像的医学图像数据,包括:

获取X射线、磁共振成像和超声波图像的原始数据;进行去噪和增强对比度;通过特征点匹配和变换模型调整图像的位置和尺度;使用ResNet‑18进行特征提取,采用加权平均和特征级联融合特征;利用生成对抗网络进行模态重建,生成多模态医学图像数据;对生成的数据进行图像分割,标注出偏差大于预设值的区域,并进行质量评估和验证;还包括:根据不同模态图像之间的关联和特征表示,使用生成对抗网络融合多模态图像;将获取的乳房多模态融合医学图像进行图像分割,并与正常图像进行对比,标注出差异值大于预设差异值的区域;

所述根据不同模态图像之间的关联和特征表示,使用生成对抗网络融合多模态图像,具体包括:获取不同模态图像的原始数据,包括X射线图像、磁共振成像图像和超声波图像;

确保数据的质量和准确性,进行预处理操作,包括去噪和归一化;设计一个生成对抗网络架构,包括生成器和判别器,生成器将输入的多模态特征向量转化为融合的多模态图像,判别器用于评估生成图像的真实性;对于不同模态的图像数据,通过ResNet‑18提取特征,将每个模态的特征编码为低维特征向量,保留对应模态的关键信息;将不同模态的特征向量输入到生成器中,使用加权平均在生成器中进行多模态特征的融合;使用以下公式进行特征的加权平均融合,F_fused=w1*F1+w2*F2+w3*F3,其中,F_fused表示融合后的特征向量,F1、F2、F3分别表示不同模态的特征向量,w1、w2、w3表示对应模态特征的权重,权重根据不同模态的重要性和数据集的特点进行设置,生成器学习特征映射和模态之间的语义对应关系,根据融合的多模态特征向量,生成融合图像;判别器通过对生成的图像进行分类,分类包括真实图像和合成图像,根据判别器的反馈,生成器进行相应的优化,提高生成图像的质量;使用对抗性损失函数评估生成图像的质量和与真实图像的一致性,若对抗性损失函数小于预设对抗性损失函数,判定为一致;使用训练数据对生成对抗网络模型进行训练,根据结构相似性指数和专家的反馈对模型进行调优;

所述将获取的乳房多模态融合医学图像进行图像分割,并与正常图像进行对比,标注出差异值大于预设差异值的区域,具体包括:经过患者同意后,获取乳房的多模态融合医学图像数据,对数据进行预处理,包括图像配准、归一化;对多模态医学图像使用边缘检测和纹理分析进行特征提取,使用K‑means算法,根据医学图像的特征,将医学图像分为两类,包括异常图像与正常图像;使用canny算子对多模态医学图像进行分割,将图像分成不同的区域或者像素;将异常图像分割结果与正常图像进行对比,使用欧氏距离计算每个像素的差异值;根据预设的差异值阈值,确定差异值大于预设差异值的区域;通过阈值分割标注差异值大于预设差异值的区域,将其提取出来或者用颜色或标签进行标注;将标注出的差异区域进行可视化展示,使用彩色标注或者边界框方式突出显示,提供给医生进行诊断;

其中,所述获取不同的时间点的已融合为多模态的医学图像,进行时间分辨处理,生成带有时间序列的医学图像,包括:

获取不同时间点的多模态乳腺图像数据;进行图像校正、配准、增强和滤波;利用时间序列回归排序多个时间点的医学图像;进行特征提取,包括纹理特征、形状特征和灰度特征;利用SARIMA时间序列模型进行模型训练、预测和分析,得出医学图像的变化规律和趋势;

最终将时间分辨处理结果进行可视化呈现。

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述采用单一模式的成像技术进行乳腺硬化初期筛查,从中获得高分辨率的图像数据,包括:

使用数字X射线设备对乳腺进行成像,患者将乳房逐一压在X射线平台上;提取图像中的灰度值,判断乳腺组织的密度和组织类型;获取乳腺组织的纹理和形状特征,包括颗粒、纹线、斑点、肿块的轮廓和形状;统计图像数据中不同密度区域的分布和乳腺组织的血流情况;将细节特征与已知的乳腺硬化特征进行对比,输出乳腺硬化区域的位置。

3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述使用带通滤波器选择性地透过预设范围内波长的荧光,减少不同波长之间的干扰,包括:

确定所需的中心波长和带宽,选择带通滤波器;选择具有均匀透过特性的滤波器;根据荧光信号的偏振态,选择滤波器透过不同偏振态的光线;选择衬底材料和制造工艺,包括光学玻璃、石英、聚合物、光学薄膜沉积和光刻;验证滤波器性能,并将滤波器整合到相应设备中。

4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述对图像数据使用自动编码器模型,对对比度低于预设对比度和亮度低于预设亮度的区域进行增强,包括:使用直方图法对输入图像进行分析,检测出低对比度和低亮度区域;将图像输入自动编码器模型的编码器部分,提取特征;对提取的特征进行增强处理;使用解码器部分生成增强后的图像;使用训练数据集优化模型参数;调整重构损失函数的权重;通过验证集反馈,调整自动编码器模型的超参数;使用评估指标SSIM评估增强后的图像性能。

5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述获取经过时间分辨处理后的图像数据,进行乳腺硬化的筛查分析,包括:

提取经过时间分辨处理后的图像数据特征,包括灰度统计特征、纹理特征和形状特征;

对特征数据进行标准化和归一化;利用支持向量机分类器进行模型训练,评估和预测;使用压力传感器获取乳房组织的弹性;利用训练好的模型对新的乳房图像进行预测,并结合临床指标和压力传感器数据进行乳腺硬化的判断。

6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述获取判断存在乳腺硬化的样本图像,分析是否存在某一区域的医学图像分辨率低于预设分辨率或亮度超出预设亮度,并对存在问题的区域进行修复和亮度校正,包括:获取乳腺硬化病例的医学图像,使用Canny算法对医学图像进行边缘检测,提取乳房区域;针对提取的乳房区域,进行分辨率分析,确定是否低于预设分辨率;在乳房区域内,计算像素的平均亮度值,判断是否超出预设亮度范围;对于分辨率低于预设的区域,使用双线性插值进行修复;对于亮度超出范围的区域,进行亮度校正。

7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述根据修复和校正后的乳腺图像,再次进行筛查分析,判断乳腺硬化部位是否为易病变部位,包括:获取修复和校正后的乳腺图像,进行特征提取;通过支持向量机,使用训练数据集对乳腺硬化部位进行模式识别;将乳腺硬化部位与易病变部位进行对比和分析;根据图像特征判断乳腺硬化部位是否属于易病变部位。

8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述若医院诊断结果为无乳腺硬化和肿块,将数据输入支持向量机,对支持向量机进行调整,包括:获取患者的医院诊断结果,将其作为已有训练集;将医院诊断结果作为负样本与训练数据集合并;进行特征提取;使用新数据集,重新训练支持向量机模型;使用独立测试集对模型进行验证;根据模型的性能评估结果,判断调整后的模型的效果。