本技术的目的是提供一种基于解剖学的甲状腺超声扫查视频流程分析方法,该方法包括:根据超声图像解剖学知识进行图神经网络建模;采用自适应甲状腺解剖推理分割网络对甲状腺及周边器官进行图像分割;采用时间卷积网络判断当前帧的扫查阶段。本发明通过基于输入特征的自注意机制自适应地学习解剖关系建模,从而更好地捕捉复杂的解剖结构之间的联系,并且开创性进行基于视频流的超声扫查流程分析,实现对超声扫查流程的精确理解与阶段分割,引入了时空信息融合阶段,采用了时间卷积网络(TCN)使得模型不仅能够捕捉到空间特征,还能够理解时间序列上的动态变化,从而提高了对超声视频流中扫查阶段的识别能力。
背景技术
超声在医学中具有广泛应用,可以用于诊断和治疗各种疾病,由于其无创、无电离辐射、高可靠性和低成本,是世界范围内应用最广泛的医学成像技术之一。然而,超声检查与超声医生需求量大,培养一名超声医生所需时间长,采用人工智能方法对有经验的超声扫查流程进行分析,以供青年医生完成标准化超声扫查流程,同时为后续实现自主超声扫查做铺垫。
随着大数据时代的到来,机器学习应用在超声扫查流程分析的研究迅猛发展。其中,卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)与循环神经网络(RecurrentNeural Networks,RNN)在超声扫查流程分析中的研究更为广泛。例如,CNN对图像特征有很强的提取能力,适用于超声图像的空间特征分析,且架构简单,模型效率高,易于实现;RNN能够处理序列数据,适用于超声扫查的动态过程分析,并且能够保存长期依赖信息,有利于诊断。然而,深入分析现有技术不难发现,这两个模型对处理图结构数据方面都有一定的不足。首先,CNN依赖于网格结构,难以对器官之间复杂、不规则的拓扑结构位置关系进行有效建模,这使得CNN难以直接应用。其次,RNN在处理长序列数据时虽然效果较好,但对于图结构这种拓扑复杂、边与节点关系多变的数据结构,RNN也难以有效地学习并处理。
实现思路