具有磁控功能的空腔脏器细胞采集方法、存储介质及装置

1.本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种具有磁控功能的空腔脏器细胞采集方法、存储介质及装置。


背景技术：

2.空腔脏器包括胃、食管、肠道、膀胱等，因空腔脏器与体表间接接触、存在空气干扰等，其黏膜发生的病变不易通过体外影像学检查发现，给疾病尤其是肿瘤的早诊早治带来巨大挑战。目前，内窥镜是常用的发现与诊断空腔脏器的方法，但其成本较高、患者接受度较差，为其大范围推广使用带来限制。若能在内镜检查前精准评估患者空腔脏器黏膜健康状态，筛选高危患者人群，将极大地提高内窥镜的使用费效比，促进空腔脏器疾病早诊早治。
3.目前市场上已出现针对食管的细胞采集器，常采用拉线、胶囊和海绵制作而成，患者吞服胶囊后通过拉线将海绵取出，刮出食管黏膜细胞并对其进行后续分析。然而，该种类型的细胞采集器仅适用于具有规则且狭窄管道结构的食管黏膜，不适用于其它容积较大、无着力点的空腔脏器；同时，该种类型细胞采集器刮落细胞的方式具有随机性，难以同质化，为后续样本分析带来系列问题，例如样本合格率欠佳、结果稳定性欠佳等问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种具有磁控功能的空腔脏器细胞采集方法、存储介质及装置，能够有效实现空腔脏器的采集。
5.为达到以上目的，本发明提供的一种具有磁控功能的空腔脏器细胞采集方法，具体包括以下步骤：
6.获取磁体在目标位置的力学数据和位移数据，并根据力学数据获取磁体的接触面的受力表征值；
7.根据位移数据，获取磁体的运动表征值，并基于受力表征值和运动表征值，得到多个预警值；
8.基于得到的多个预警值，获得磁体控制器的电流上限值，根据受力表征值和运动表征值，获得磁体控制器的实时速度提示信息；
9.基于受力表征值、位移数据和运动表征值，对目标位置的黏膜进行多个预设属性的特征提取，得到多个预设属性所对应的特征量化值；
10.基于分类模型，并根据多个预设属性对应的特征量化值，得到识别结果；
11.基于对抗生成网络模型，并结合识别结果、标准空腔脏器结构和多个预设属性对应的特征量化值，得到目标位置的结构。
12.在上述技术方案的基础上，
13.所述力学数据为消化内壁对磁体的反作用力；
14.所述位移数据为磁体的实际运动轨迹。
15.在上述技术方案的基础上，
16.所述受力表征值为磁体表面所受的法向作用力，以及平行于磁体表面的切向作用力；
17.所述运动表征值包括磁体沿垂直于磁体表面方向的法向位移，以及磁体的切向速度；
18.所述切向速度根据磁体的运动轨迹与时间的导数得到。
19.在上述技术方案的基础上，
20.所述预警值包括为磁控力大小预警值和黏膜损伤范围预警值；
21.基于磁体在目标位置的径向力和径向位移，当黏膜拉伸达到损伤阈值时，此时的磁控力值为磁控力大小预警值，黏膜拉伸后的面积为黏膜损伤范围预警值。
22.在上述技术方案的基础上，
23.通过磁控力大小预警值得到磁体控制器的电流上限值；
24.通过磁体的切向速度得到磁体控制器的实时速度提示信息。
25.在上述技术方案的基础上，
26.所述预设属性包括黏膜蠕动频率属性、黏膜蠕动高度属性、黏膜蠕动位置属性和黏膜曲率属性；
27.所述对目标位置的黏膜进行多个预设属性的特征提取，得到多个预设属性所对应的特征量化值，具体步骤包括：
28.将在预设时间段内目标位置处磁体径向力最大值和最小值间的差值，与时间差的比值，确定为黏膜蠕动频率特征量化值；
29.将在预设时间段内目标位置处磁体径向力最大值出现位置和径向力最小值出现位置间的差值，与时间差的比值，确定为黏膜蠕动高度特征量化值；
30.将在预设时间段内目标位置处磁体径向力平均值出现位置与时间差的比值，确定为黏膜蠕动位置特征量化值；
31.将在预设时间段内目标位置处磁体实际运动轨迹的曲率与时间差的比值，确定为黏膜曲率特征量化值。
32.在上述技术方案的基础上，所述特征量化值包括黏膜蠕动频率特征量化值、黏膜蠕动高度特征量化值、黏膜蠕动位置特征量化值和黏膜曲率特征量化值。
33.在上述技术方案的基础上，
34.所述分类模型包括特征拟合子网络和分类子网络；
35.所述基于分类模型，并根据多个预设属性对应的特征量化值，得到识别结果，具体步骤包括：
36.采用特征拟合子网络对多个预设属性对应的特征量化值进行拟合处理，得到判定系数；
37.基于得到的判定系数，采用分类子网络进行分析，得到识别结果；
38.其中，所述识别结果为在上消化道进行细胞采集时，识别到的食管、贲门、胃体、胃窦，在下消化道进行细胞采集时，识别到的直肠、乙状结肠、横结肠，以及在其它他空腔脏器中进行细胞采集时，识别到的部位。
39.本发明提供的一种非暂态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上述所述具有磁控功能的空腔脏器细胞采集方法的步骤。
40.本发明提供的一种具有磁控功能的空腔脏器细胞采集装置，包括：
41.获取模块，其用于获取磁体在目标位置的力学数据和位移数据，并根据力学数据获取磁体的接触面的受力表征值；
42.确定模块，其用于根据位移数据，获取磁体的运动表征值，并基于受力表征值和运动表征值，得到多个预警值；
43.提示模块，其用于基于得到的多个预警值，获得磁体控制器的电流上限值，根据受力表征值和运动表征值，获得磁体控制器的实时速度提示信息；
44.量化模块，其用于基于受力表征值、位移数据和运动表征值，对目标位置的黏膜进行多个预设属性的特征提取，得到多个预设属性所对应的特征量化值；
45.分类模块，其用于基于分类模型，并根据多个预设属性对应的特征量化值，得到识别结果；
46.执行模块，其用于基于对抗生成网络模型，并结合识别结果、标准空腔脏器结构和多个预设属性对应的特征量化值，得到目标位置的结构。
47.与现有技术相比，本发明的优点在于：通过获取并根据磁体在目标位置的力学数据和位移数据，得到磁体的受力表征值、运动表征值，其次根据受力表征值和运动表征值，得到多个预警值和磁体控制器的实时速度提示信息，其次通过预警值获得磁体控制器的电流上限值，再次对目标位置的黏膜进行多个预设属性的特征提取，获取特征量化值，再次利用分类模型和对抗生成网络模型，并根据多个预设属性的特征量化值以及标准空腔脏器结构，得到目标位置的结构；本发明通过磁控技术进行细胞采集时，根据磁体的移动位置、作用力、移动方向进行监测与提示，在不损伤脏器黏膜的前提下进行细胞采集，提供了一种在无内镜观测时识别患者空腔脏器部位及构建患者真实空腔脏器结构的新方法。
附图说明
48.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
49.图1为本发明实施例中一种具有磁控功能的空腔脏器细胞采集方法的流程图。
具体实施方式
50.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。
51.参见图1所示，本发明实施例提供的一种具有磁控功能的空腔脏器细胞采集方法，具体包括以下步骤：
52.s1：获取磁体在目标位置的力学数据和位移数据，并根据力学数据获取磁体的接触面的受力表征值；
53.本发明中，力学数据为消化内壁对磁体的反作用力；位移数据为磁体的实际运动
轨迹。
54.在实际的应用过程中，基于磁体构建细胞采集器，并在磁体内设置力传感器和位移传感器。当细胞采集器位于目标位置(空腔脏器处)后，通过力传感器获取磁体所受作用力，通过位移传感器获得磁体位移情况。力传感器用于接收磁体所受作用力，位移传感器用于接收磁体位移信息。本发明中，磁体的形状为类似于纽扣电池样式的高度较低的圆柱形。
55.本发明中，受力表征值为磁体表面所受的法向作用力，以及平行于磁体表面的切向作用力。
56.即目标位置处磁体的力学数据包括自身作用力、外部磁性器件对目标位置磁体的磁控力、消化道内壁作用力。在实际的应用中，力传感器可以接收和传递外部磁性器件对目标位置磁体的吸引力，以及消化内壁对目标位置磁体的反作用力。
57.需要说明的是，后续所说对力的分解皆是对目标位置磁体所受消化道内壁反作用力的分解。对力进行分解得到目标位置磁体接触面受力表征值，其中，目标位置磁体接触面受力表征值可以是目标位置磁体表面所受法向作用力和平行于目标位置磁体表面的切向作用力。
58.可以将力沿垂直于目标位置磁体表面方向投影，得到法向作用力；将力沿平行于目标位置磁体表面方向投影，得到切向作用力。
59.s2：根据位移数据，获取磁体的运动表征值，并基于受力表征值和运动表征值，得到多个预警值；
60.本发明中，运动表征值包括磁体沿垂直于磁体表面方向的法向位移，以及磁体的切向速度；切向速度根据磁体的运动轨迹与时间的导数得到。
61.位移数据为目标位置磁体的真实运动轨迹，是坐标位置随时间的变化关系，目标位置磁体运动表征值可以是目标位置磁体法向位移、目标位置磁体切向速度。
62.具体的，可以将目标位置磁体真实运动轨迹沿垂直于磁体表面方向投影得到磁体法向位移；可以通过求目标位置磁体真实运动轨迹与时间的导数得到磁体速度，而后将速度沿平行于磁体表面方向投影，得到磁体切向速度。
63.本发明中，预警值包括为磁控力大小预警值和黏膜损伤范围预警值；基于磁体在目标位置的径向力和径向位移，当黏膜拉伸达到损伤阈值时，此时的磁控力值为磁控力大小预警值，黏膜拉伸后的面积为黏膜损伤范围预警值。
64.随着外部磁性器件对目标位置磁体吸引力的增强，消化道内壁黏膜会随之发生拉伸，当拉伸超过一定程度会使黏膜表面发生破裂、出血甚至穿孔等现象。
65.具体的，结合目标位置磁体径向力、径向位移、黏膜弹性模量，计算出黏膜拉伸值，当黏膜拉伸达到损伤阈值时，此时的磁控力值即为磁控力大小预警值，此时黏膜拉伸后面积即为黏膜损伤范围预警值。
66.s3：基于得到的多个预警值，获得磁体控制器的电流上限值，根据受力表征值和运动表征值，获得磁体控制器的实时速度提示信息；
67.本发明中，通过磁控力大小预警值得到磁体控制器的电流上限值；通过磁体的切向速度得到磁体控制器的实时速度提示信息。
68.磁控力随控制电流增大而增大，当目标位置磁体所受切向力超过一定阈值时，则表明磁体所处位置消化道内壁由平面转为曲面。
69.具体地，磁体控制器电流上限值可通过磁控力大小预警值计算得到；通过目标位置磁体切向实时速度，对外部磁体移动速度进行提示，如“速度过快，请减缓移动速度”等提示。磁体控制器位于外部，用于对外部磁性器件的磁性进行控制。
70.s4：基于受力表征值、位移数据和运动表征值，对目标位置的黏膜进行多个预设属性的特征提取，得到多个预设属性所对应的特征量化值；
71.本发明中，预设属性包括黏膜蠕动频率属性、黏膜蠕动高度属性、黏膜蠕动位置属性和黏膜曲率属性。
72.具体的，可采用特征提取方法对黏膜特征进行提取，得到特征量化值，其中，特征提取方法可以是人工特征提取方法结合基于图像特征分析的算法，如像素邻域均值计算、最大像素值提取等，计算得到特征量化值；也可以是深度学习的特征提取方法，如，卷积神经网络cnn、unet++等，具体可根据预设属性的特征进行选取，此处不作限制。本发明中，通过受力表征值、位移以及运动表征值对黏膜进行特征提取，获取对应的特征量化值，实现了对黏膜的各个预设属性的特征的量化计算，使得特征量化值更加全面丰富，以便后续基于该多个特征量化值进行准确直观的部位识别和图像迁移。
73.本发明中，对目标位置的黏膜进行多个预设属性的特征提取，得到多个预设属性所对应的特征量化值，具体步骤包括：
74.将在预设时间段内目标位置处磁体径向力最大值和最小值间的差值，与时间差的比值，确定为黏膜蠕动频率特征量化值；
75.将在预设时间段内目标位置处磁体径向力最大值出现位置和径向力最小值出现位置间的差值，与时间差的比值，确定为黏膜蠕动高度特征量化值；
76.将在预设时间段内目标位置处磁体径向力平均值出现位置与时间差的比值，确定为黏膜蠕动位置特征量化值；
77.将在预设时间段内目标位置处磁体实际运动轨迹的曲率与时间差的比值，确定为黏膜曲率特征量化值。
78.本发明中，特征量化值包括黏膜蠕动频率特征量化值、黏膜蠕动高度特征量化值、黏膜蠕动位置特征量化值和黏膜曲率特征量化值。
79.s5：基于分类模型，并根据多个预设属性对应的特征量化值，得到识别结果；
80.本发明中，分类模型包括特征拟合子网络和分类子网络。
81.本发明中，基于分类模型，并根据多个预设属性对应的特征量化值，得到识别结果，具体步骤包括：
82.s501：采用特征拟合子网络对多个预设属性对应的特征量化值进行拟合处理，得到判定系数；
83.s502：基于得到的判定系数，采用分类子网络进行分析，得到识别结果；
84.其中，所述识别结果为在上消化道进行细胞采集时，识别到的食管、贲门、胃体、胃窦，在下消化道进行细胞采集时，识别到的直肠、乙状结肠、横结肠，以及在其它他空腔脏器中进行细胞采集时，识别到的部位。
85.即，分类模型可以为已训练的机器学习分类器，其可通过样本学习具备分类能力的机器学习算法模型实现，本发明中的机器学习分类器用于将不同特征值集合划分到正常结果或者异常结果中的一类。具体地，可以利用至少一个机器学习模型进行分类的分类器。
其中的机器学习模型可以是如下的一个或者多个：神经网络(例如，卷积神经网络、bp神经网络等)、逻辑回归模型、支持向量机、决策树、随机森林、感知器以及其它机器学习模型。
86.作为机器学习模型的训练部分，训练输入是各个特征量化值，例如，黏膜蠕动频率特征量化值、黏膜蠕动高度特征量化值、黏膜蠕动位置特征量化值、黏膜曲率特征量化值，通过训练，建立特征值集合与待识别的部位的是否存在异常的对应关系的分类器，使得该预设分类器具备判断待识别的部位对应的分类结果是正常结果或者异常结果的能力。
87.本发明中，分类器为多类器，如在上消化道进行细胞采集时，部位为食管、贲门、胃体、胃窦等；在下消化道进行细胞采集时，分为直肠、乙状结肠、横结肠等。
88.本发明充分考量了多个不同属性的特征量化值对消化道部位识别的准确性及直观性影响，通过提取信息量更加丰富的特征并对多个不同属性的特征进行量化及综合处理，提高了特征值量化的合理性，相较于传统的只考虑单一特征信息及单一的统计比较方法，并在无图像观测时提供一种消化道部位识别的新思路。
89.s6：基于对抗生成网络模型，并结合识别结果、标准空腔脏器结构和多个预设属性对应的特征量化值，得到目标位置的结构。
90.具体的，多个特征量化值和识别结果以及标准消化道图像输入已训练好的对抗神经网络模型，例如，选择gan网络模型，在一具体实施方式中，将黏膜蠕动频率特征量化值、黏膜蠕动高度特征量化值、黏膜蠕动位置特征量化值、黏膜曲率特征量化值和部位识别结果以及标准消化道图像作为训练后的生成对抗网络模型的输入，生成对抗网络模型的输出结果为患者真实胃或食管结直肠结构图像。可以理解地，本发明中得到患者真实胃、食管、结直肠结构图像为后续医生病理诊断提供参考依据。
91.在一种可能的实施方式中，消化道内壁作用力为f，对力进行分解得到垂直于目标位置磁体表面的法向作用力fy和平行于目标位置磁体表面的切向作用力f
x
。
92.在一种可能的实施方式中，目标位置磁体真实运动轨迹s(t)，将s(t)进行分解得到垂直于目标位置磁体表面的法向位移s(t)y和平行于目标位置磁体表面的切向位移s(t)
x
，s(t)
x
对时间求导得到磁体切向运动速度
93.在一种可能的实施方式中，对于磁控力大小预警值和黏膜损伤范围预警值的确定，具体步骤如下：
94.a：目标位置磁体接触面半径为r，磁体从刚接触黏膜表面到受到磁控力吸引使消化道内壁发生局部拉伸时移动距离为s(t0)y，此时法向作用力为f(t0)y；
95.b：确定黏膜局部拉伸量：当δr≥δr时，此时对应的f(t0)y即为磁控力大小预警值f(t0)
yδr
；
96.c：黏膜拉伸后长度为则黏膜损伤范围预警值为
97.在一种可能的实施方式中，得到磁控力大小预警值f(t0)
yδr
后，即可得外部磁体控
制器电流上限值；通过受力表征值和速度表征值，获得磁体控制器实时速度提示信息。
98.具体地，已知在其它条件如磁场强度、导线材料及导线长度等不变的情况下，磁场力与电流成正相关，体外磁体控制器电流上限值i
δr
＝τ
·
f(t0)
yδr
，其中τ是与本发明中所涉及磁场和导线相关的表征系数；根据受力表征值f(ti)
x
和速度表征值v(ti)，当f(ti)
x
＞δf
x
时，表明横移所受阻力较大，则提示“此处可能存在消化道内壁转弯，请小心操作”消息，当v(ti)＞δv时，提示“速度过快，请减缓移动速度”信息，v(ti)≈0时，提示“已停止横移，注意控制电流大小，可进行细胞采集操作”信息。
99.在一种可能的实施方式中，当消化内壁有黏膜蠕动时，目标位置磁体接触面所受径向力fv随时间产生蠕动变化，黏膜蠕动频率属性、黏膜蠕动高度属性、黏膜蠕动位置属性均可通过fy随时间变化情况进行表征；
100.具体地，tm时刻至tn时刻内，黏膜蠕动频率特征量化值可通过一段时间内径向力最大值与最小值的差值来表示，t
p
时刻至tq时刻内，黏膜蠕动高度特征量化值可通过一段时间内径向力最大值出现位置与径向力最小值出现位置的差值来表示，t1时刻至t2时刻内，黏膜蠕动位置特征量化值可通过一段时间内径向力平均值出现位置来表示，
101.其中，黏膜发生较大曲率变化时，目标位置磁体真实运动轨迹曲率也会发生较大变化，所以黏膜曲率特征量化值可通过目标位置磁体真实运动轨迹曲率进行表征。
102.具体地，ta时刻至tb时刻内目标位置磁体运动真实轨迹为弧线则黏膜曲率量化值为
103.通过对目标位置磁体径向力大小和位置随时间变化关系进行分析以及对目标位置磁体真实运动轨迹分析，得到黏膜蠕动频率属性、黏膜蠕动高度属性、黏膜蠕动位置属性、黏膜曲率属性计特征量化结果，不仅计算简单，且有利于提高后续的部位识别和图像修正的精度。
104.本发明中，已训练的机器学习分类器包括特征拟合子网络和分类子网络；将消化道黏膜的多个属性特征量化值输入已训练的机器学习分类器进行分类，得到部位识别分类结果的步骤，包括：采用特征拟合子网络黏膜蠕动频率特征量化值、黏膜蠕动高度特征量化值、黏膜蠕动位置特征量化值、黏膜曲率特征量化值进行拟合处理，得到判定系数；基于判定系数，采用分类子网络进行分析，得到识别结果。
105.具体地，通过特征拟合子网络对消化道黏膜的多个属性特征量化值进行拟合处理，根据拟合结果确定各个消化道黏膜的多个属性特征量化值进行拟合处理的对应的权
重，继续以上述实施例中的黏膜蠕动频率特征量化值label1，黏膜蠕动高度特征量化值label2、黏膜蠕动位置特征量化值label3、黏膜曲率特征量化值label4为例，利用决策树、随机森林等确定label1，label2，label3，label4对应的权重分别为λ1，λ2，λ3，λ4，则此时融合特征值为：
106.θ＝λ1·
label1+λ2·
label2+λ3·
label3+λ4·
label4。
107.本发明中，通过对消化道黏膜的多个属性特征量化值进行融合计算，使得消化道黏膜信息特征更加丰富，且量化更加精准，有利于提高部位识别效率及精度。
108.在一种可能的实施方式中，将黏膜蠕动频率特征量化值label1，黏膜蠕动高度特征量化值label2、黏膜蠕动位置特征量化值label3、黏膜曲率特征量化值label4和部位识别结果label
θ
以及标准消化道图像输入已训练好的对抗神经网络模型，对标准消化道结构就行图像迁移，得到患者真实胃、食管或结直肠结构。
109.本发明实施例的具有磁控功能的空腔脏器细胞采集方法，首先获取并根据磁体在目标位置的力学数据和位移数据，得到磁体的受力表征值、运动表征值，其次根据受力表征值和运动表征值，得到多个预警值和体外磁体控制器的实时速度提示信息，其次通过预警值获得体外磁体控制器的电流上限值，再次对目标位置的黏膜进行多个预设属性的特征提取，获取特征量化值，再次利用分类模型和对抗生成网络模型，并根据多个所述预设属性的特征量化值以及标准消化道结构，得到所述目标位置的结构；本本发明通过磁控技术进行细胞采集时，根据磁体的移动位置、作用力、移动方向进行监测与提示，获取消化道部位识别以及患者真实消化道结构。
110.在一种可能的实施方式中，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，可读存储介质位于plc(programmable logic controller，可编程逻辑控制器)控制器中，可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下所述汽车诊断接口信息安全测试方法的步骤：
111.获取磁体在目标位置的力学数据和位移数据，并根据力学数据获取磁体的接触面的受力表征值；
112.根据位移数据，获取磁体的运动表征值，并基于受力表征值和运动表征值，得到多个预警值；
113.基于得到的多个预警值，获得磁体控制器的电流上限值，根据受力表征值和运动表征值，获得磁体控制器的实时速度提示信息；
114.基于受力表征值、位移数据和运动表征值，对目标位置的黏膜进行多个预设属性的特征提取，得到多个预设属性所对应的特征量化值；
115.基于分类模型，并根据多个预设属性对应的特征量化值，得到识别结果；
116.基于对抗生成网络模型，并结合识别结果、标准空腔脏器结构和多个预设属性对应的特征量化值，得到目标位置的结构。
117.存储介质可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于：电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器
(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
118.计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
119.可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
120.本发明实施例提供的一种具有磁控功能的空腔脏器细胞采集装置，包括获取模块、确定模块、提示模块、量化模块、分类模块和执行模块。
121.本发明中，获取模块用于获取磁体在目标位置的力学数据和位移数据，并根据力学数据获取磁体的接触面的受力表征值；确定模块用于根据位移数据，获取磁体的运动表征值，并基于受力表征值和运动表征值，得到多个预警值；提示模块用于基于得到的多个预警值，获得磁体控制器的电流上限值，根据受力表征值和运动表征值，获得磁体控制器的实时速度提示信息；量化模块用于基于受力表征值、位移数据和运动表征值，对目标位置的黏膜进行多个预设属性的特征提取，得到多个预设属性所对应的特征量化值；分类模块用于基于分类模型，并根据多个预设属性对应的特征量化值，得到识别结果；执行模块用于基于对抗生成网络模型，并结合识别结果、标准空腔脏器结构和多个预设属性对应的特征量化值，得到目标位置的结构。
122.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
123.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现
在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

技术特征：
1.一种具有磁控功能的空腔脏器细胞采集方法，其特征在于，具体包括以下步骤：获取磁体在目标位置的力学数据和位移数据，并根据力学数据获取磁体的接触面的受力表征值；根据位移数据，获取磁体的运动表征值，并基于受力表征值和运动表征值，得到多个预警值；基于得到的多个预警值，获得磁体控制器的电流上限值，根据受力表征值和运动表征值，获得磁体控制器的实时速度提示信息；基于受力表征值、位移数据和运动表征值，对目标位置的黏膜进行多个预设属性的特征提取，得到多个预设属性所对应的特征量化值；基于分类模型，并根据多个预设属性对应的特征量化值，得到识别结果；基于对抗生成网络模型，并结合识别结果、标准空腔脏器结构和多个预设属性对应的特征量化值，得到目标位置的结构。2.如权利要求1所述的一种具有磁控功能的空腔脏器细胞采集方法，其特征在于：所述力学数据为消化内壁对磁体的反作用力；所述位移数据为磁体的实际运动轨迹。3.如权利要求1所述的一种具有磁控功能的空腔脏器细胞采集方法，其特征在于：所述受力表征值为磁体表面所受的法向作用力，以及平行于磁体表面的切向作用力；所述运动表征值包括磁体沿垂直于磁体表面方向的法向位移，以及磁体的切向速度；所述切向速度根据磁体的运动轨迹与时间的导数得到。4.如权利要求1所述的一种具有磁控功能的空腔脏器细胞采集方法，其特征在于：所述预警值包括为磁控力大小预警值和黏膜损伤范围预警值；基于磁体在目标位置的径向力和径向位移，当黏膜拉伸达到损伤阈值时，此时的磁控力值为磁控力大小预警值，黏膜拉伸后的面积为黏膜损伤范围预警值。5.如权利要求4所述的一种具有磁控功能的空腔脏器细胞采集方法，其特征在于：通过磁控力大小预警值得到磁体控制器的电流上限值；通过磁体的切向速度得到磁体控制器的实时速度提示信息。6.如权利要求1所述的一种具有磁控功能的空腔脏器细胞采集方法，其特征在于：所述预设属性包括黏膜蠕动频率属性、黏膜蠕动高度属性、黏膜蠕动位置属性和黏膜曲率属性；所述对目标位置的黏膜进行多个预设属性的特征提取，得到多个预设属性所对应的特征量化值，具体步骤包括：将在预设时间段内目标位置处磁体径向力最大值和最小值间的差值，与时间差的比值，确定为黏膜蠕动频率特征量化值；将在预设时间段内目标位置处磁体径向力最大值出现位置和径向力最小值出现位置间的差值，与时间差的比值，确定为黏膜蠕动高度特征量化值；将在预设时间段内目标位置处磁体径向力平均值出现位置与时间差的比值，确定为黏膜蠕动位置特征量化值；将在预设时间段内目标位置处磁体实际运动轨迹的曲率与时间差的比值，确定为黏膜曲率特征量化值。
7.如权利要求6所述的一种具有磁控功能的空腔脏器细胞采集方法，其特征在于：所述特征量化值包括黏膜蠕动频率特征量化值、黏膜蠕动高度特征量化值、黏膜蠕动位置特征量化值和黏膜曲率特征量化值。8.如权利要求1所述的一种具有磁控功能的空腔脏器细胞采集方法，其特征在于：所述分类模型包括特征拟合子网络和分类子网络；所述基于分类模型，并根据多个预设属性对应的特征量化值，得到识别结果，具体步骤包括：采用特征拟合子网络对多个预设属性对应的特征量化值进行拟合处理，得到判定系数；基于得到的判定系数，采用分类子网络进行分析，得到识别结果；其中，所述识别结果为在上消化道进行细胞采集时，识别到的食管、贲门、胃体、胃窦，在下消化道进行细胞采集时，识别到的直肠、乙状结肠、横结肠，以及在其它他空腔脏器中进行细胞采集时，识别到的部位。9.一种非暂态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1至8任一项所述具有磁控功能的空腔脏器细胞采集方法的步骤。10.一种具有磁控功能的空腔脏器细胞采集装置，其特征在于，包括：获取模块，其用于获取磁体在目标位置的力学数据和位移数据，并根据力学数据获取磁体的接触面的受力表征值；确定模块，其用于根据位移数据，获取磁体的运动表征值，并基于受力表征值和运动表征值，得到多个预警值；提示模块，其用于基于得到的多个预警值，获得磁体控制器的电流上限值，根据受力表征值和运动表征值，获得磁体控制器的实时速度提示信息；量化模块，其用于基于受力表征值、位移数据和运动表征值，对目标位置的黏膜进行多个预设属性的特征提取，得到多个预设属性所对应的特征量化值；分类模块，其用于基于分类模型，并根据多个预设属性对应的特征量化值，得到识别结果；执行模块，其用于基于对抗生成网络模型，并结合识别结果、标准空腔脏器结构和多个预设属性对应的特征量化值，得到目标位置的结构。

技术总结
本发明公开了一种具有磁控功能的空腔脏器细胞采集方法、存储介质及装置，涉及图像处理技术领域，该方法包括获取磁体在目标位置的力学数据和位移数据；根据位移数据，获取磁体的运动表征值，并基于受力表征值和运动表征值，得到多个预警值；获得磁体控制器的电流上限值，根据受力表征值和运动表征值，获得磁体控制器的实时速度提示信息；对目标位置的黏膜进行多个预设属性的特征提取，得到多个预设属性所对应的特征量化值；基于分类模型，并根据多个预设属性对应的特征量化值，得到识别结果；基于对抗生成网络模型，并结合识别结果、标准空腔脏器结构和多个预设属性对应的特征量化值，得到目标位置的结构。本发明能够有效实现空腔脏器的采集。现空腔脏器的采集。现空腔脏器的采集。


技术研发人员：吴练练
受保护的技术使用者：武汉大学人民医院（湖北省人民医院）
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/8/24