【技术实现步骤摘要】
本申请涉及医疗，具体而言，涉及一种跨模态早孕期胎儿先心病诊断系统及方法。
技术介绍
1、早孕期胎儿先心病的准确诊断对于胎儿的健康至关重要，然而由于早孕期胎儿较小且部分器官发育不全，传统诊断难度大，耗时较久且极其依赖妇产科医生的临床经验。也就是说，传统的诊断方法多依赖于医生的专业知识和经验，存在主观性强、效率低下的问题。因此，亟需一种能够自动、准确诊断早孕期胎儿先心病的系统进行解决该问题。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种跨模态早孕期胎儿先心病诊断系统及方法，其能够从输入图像中分割定位出早孕期胎儿先心病标准切面的关键解剖结构，并通过多模态信息融合、专家知识评分和跨模态诊疗框架，提高早孕期胎儿先心病诊断的准确性和效率。
2、本申请是这样实现的：
3、第一方面，本申请提供一种跨模态早孕期胎儿先心病诊断系统，包括：
4、语义分割模块，用于从输入图像中分割定位出早孕期胎儿先心病标准切面的关键解剖结构；所述关键解剖结构包括四腔心标准切面和三血管气管标准切面。矩阵构建模块，用于根据分割定位出的关键解剖结构，生成关键解剖结构共生矩阵图、血流分类矩阵和血流-关键解剖结构共生矩阵图。专家知识评分模块，用于根据预设的专家知识规则，利用分割定位出的关键解剖结构和血流分类矩阵，生成专家评分结果。先心病分类模块，用于根据分割定位出的关键解剖结构、关键解剖结构共生矩阵图、血流分类矩阵和血流-关键解剖结构共生矩阵图，生成分类预测结果。人工智能模块，用于展示分割定位出的
5、进一步地，基于前述方案，所述语义分割模块进一步用于将输入的同一切面的二维灰阶图像和彩色多普勒图像进行融合处理，并根据融合处理所得的图像进行分割位出早孕期胎儿先心病标准切面检测所需的关键解剖结构。
6、进一步地，基于前述方案，所述矩阵构建模块包括：类别交互图计算单元，用于根据分割定位出的关键解剖结构，计算得到四腔心标准切面和三血管气管标准切面的类别交互图。字典矩阵构建单元，用于根据分割定位出的关键解剖结构的类别值，构建字典矩阵。共生矩阵图生成单元，用于根据字典矩阵和类别交互图，生成四腔心标准切面和三血管气管标准切面的关键解剖结构共生矩阵图。血流分类矩阵生成单元，用于根据分割定位出的关键解剖结构，预测四腔心标准切面和三血管气管标准切面的血流数量、形状和颜色，并生成相应的血流分类矩阵。血流-关键解剖结构共生矩阵图生成单元，用于将血流分类矩阵与关键解剖结果共生矩阵图相结合，生成血流-关键解剖结构共生矩阵图。
7、进一步地，基于前述方案，所述血流分类矩阵生成单元的神经网络结构包括多个全连接层，并通过softmax交叉熵损失函数计算血流数量、形状和颜色的预测损失。
8、进一步地，基于前述方案，所述专家知识规则是根据对关键解剖结构中的关键特征的评估结果进行构建的记分规则，所述关键特征包括四腔心标准切面中是否存在单心室和左右室彩色血流束不对称情况、以及三血管气管标准切面中是否仅显示一条血管弓和是否存在u形血管排列异常情况。
9、进一步地，基于前述方案，所述人工智能模块进一步用于响应于医护人员的标准切面选择指令，对输入图像的选择进行调整。
10、进一步地，基于前述方案，所述结果融合模块是将专家评分结果、分类预测结果和医护人员录入的诊疗决策进行组合为训练数据，利用adaboost算法，预先训练出的强分类器模型。
11、第二方面，本申请提供一种方法，其包括以下步骤：
12、从输入图像中分割定位出早孕期胎儿先心病标准切面的关键解剖结构；所述关键解剖结构包括四腔心标准切面和三血管气管标准切面。根据分割定位出的关键解剖结构，生成关键解剖结构共生矩阵图、血流分类矩阵和血流-关键解剖结构共生矩阵图。根据预设的专家知识规则，利用分割定位出的关键解剖结构和血流分类矩阵，生成专家评分结果。根据分割定位出的关键解剖结构、关键解剖结构共生矩阵图、血流分类矩阵和血流-关键解剖结构共生矩阵图，生成分类预测结果。将专家评分结果、分类预测结果和医护人员录入的诊疗决策进行融合，生成最终的预测结果；所述医护人员录入的诊疗决策是根据医护人员根据分割定位出的关键解剖结构、血流分类结果、专家评分结果和分类预测结果，结合个人的临床诊疗经验进行录入的诊疗决策；所述血流分类结果是血流分类矩阵的自然语言表示。
13、第三方面，本申请提供一种电子设备，其包括存储器，用于存储一个或多个程序；处理器；当上述一个或多个程序被上述处理器执行时，实现如上述第二方面中任一项所述的方法。
14、第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述第二方面中任一项所述的方法。
15、相对于现有技术，本申请至少具有如下优点或有益效果：
16、本申请提出了一种跨模态早孕期胎儿先心病诊断系统，能够综合利用关键解剖结构信息、血流信息和专家知识规则，从而更准确地识别出胎儿先心病。并且，各模块之间的协同工作使得整个诊断过程更加自动化和高效，使得医护人员可以快速获取到系统生成的各种结果，并根据需要进行进一步的诊断或治疗。另外，人工智能模块提供了直观的可视化界面和交互功能，使得医护人员能够与系统进行有效的互动，医护人员将可以根据系统提供的结果和自己的临床经验，共同做出更准确的诊断。
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1.一种跨模态早孕期胎儿先心病诊断系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种跨模态早孕期胎儿先心病诊断系统，其特征在于，所述语义分割模块进一步用于将输入的同一切面的二维灰阶图像和彩色多普勒图像进行融合处理，并根据融合处理所得的图像进行分割位出早孕期胎儿先心病标准切面检测所需的关键解剖结构。
3.如权利要求1所述的一种跨模态早孕期胎儿先心病诊断系统，其特征在于，所述矩阵构建模块包括：
4.如权利要求3所述的一种跨模态早孕期胎儿先心病诊断系统，其特征在于，所述血流分类矩阵生成单元的神经网络结构包括多个全连接层，并通过Softmax交叉熵损失函数计算血流数量、形状和颜色的预测损失。
5.如权利要求1所述的一种跨模态早孕期胎儿先心病诊断系统，其特征在于，所述专家知识规则是根据对关键解剖结构中的关键特征的评估结果进行构建的记分规则，所述关键特征包括四腔心标准切面中是否存在单心室和左右室彩色血流束不对称情况、以及三血管气管标准切面中是否仅显示一条血管弓和是否存在U形血管排列异常情况。
6.如权利要求1所述的一种跨模态早孕期
7.如权利要求1所述的一种跨模态早孕期胎儿先心病诊断系统，其特征在于，所述结果融合模块是将专家评分结果、分类预测结果和医护人员录入的诊疗决策进行组合为训练数据，利用AdaBoost算法，预先训练出的强分类器模型。
8.一种方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求8所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种跨模态早孕期胎儿先心病诊断系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种跨模态早孕期胎儿先心病诊断系统，其特征在于，所述语义分割模块进一步用于将输入的同一切面的二维灰阶图像和彩色多普勒图像进行融合处理，并根据融合处理所得的图像进行分割位出早孕期胎儿先心病标准切面检测所需的关键解剖结构。
3.如权利要求1所述的一种跨模态早孕期胎儿先心病诊断系统，其特征在于，所述矩阵构建模块包括：
4.如权利要求3所述的一种跨模态早孕期胎儿先心病诊断系统，其特征在于，所述血流分类矩阵生成单元的神经网络结构包括多个全连接层，并通过softmax交叉熵损失函数计算血流数量、形状和颜色的预测损失。
5.如权利要求1所述的一种跨模态早孕期胎儿先心病诊断系统，其特征在于，所述专家知识规则是根据对关键解剖结构中的关键特征的评估结果进行构建的记分规则...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟俊，吴继鹏，邱懿德，甄朝炯，何艳萍，陈胤廷，袁莹萍，温影红，叶洁仪，
申请(专利权)人：佛山市第一人民医院，
类型：发明
国别省市：
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