一种超声图像采集处理的方法、系统、计算机及终端与流程

1.本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种超声图像采集处理的方法、系统、计算机及终端。


背景技术：

2.随着医院就诊人数的增多，现代化辅助检查技术越来越成为医生确认患者病情的重要手段，尤其是超声检查，能够实时生成图像，对肌肉和软组织显像良好，使其成为多科室的首选检查手段。
3.作为一个医疗过程中极其重要的诊疗手段，超声检查的准确性、完整性、高效性为患者的诊治带来了诸多的有益效果。规范化超声检查对于超声实践工作具有十分重要的意义，规范化存图是超声检查质量控制体系中重要的组成部分。然而，现有的超声检查设备的图像处理系统还存在一定的缺陷，如图像留存不标准，图像留存数量不足等情况，无法准确判断患者的病情进展，需要再次为患者重新进行超声检查，为患者的诊治带来了一些不必要的麻烦，也大大影响了超声检查的高效性。从而使超声检查质量得到了有效的保障，同时也降低了医疗风险和减少了医疗纠纷的发生。
4.此外，住院医师规范化培训是医学生毕业后教育的重要组成部分，超声医学规范化培训是为各级医疗机构培养具有良好的职业道德、扎实的超声医学理论知识和临床技能以及能够独立和规范地承担利用超声技术诊断常见病和多发病的超声医学人才。超声检查操作技能是一名合格的超声医师应具备的基本技能，因此对于超声检查的规范化操作训练是超声医学专业规范化培训的重要部分。因此，亟需一种超声图像采集处理的方法、系统，规范医师的超声检查操作。


技术实现要素：

5.为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种超声图像采集处理的方法、系统、计算机及终端。
6.本发明采用如下的技术方案：
7.一种超声图像采集处理的方法，方法包括以下步骤：
8.步骤1，基于超声图像采集部位进行相应超声图像采集处理方法的选择，并启动超声图像采集模块；
9.步骤2，使用图像采集模块采集相应的超声图像并传输到图像验证模块；
10.步骤3，图像验证模块基于超声图像数据集构建切面质量判断模型，并对采集到的超声图像进行验证，如不符合对应超声图像标准则返回步骤2，如符合超声图像标准则进行下一步；
11.步骤4，将符合超声图像标准的图像留存到图像留存模块，并重复步骤2至步骤3，直到超声图像留存数量达到相应的标准；
12.步骤5，结束超声图像采集处理。
13.作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤1中，确定进行超声图像采集的部位，并在客户端上选择对应部位的超声图像采集处理程序。
14.作为本发明的一种优选实施方式，所述超声图像采集处理程序与进行超声图像采集的部位相关，所述图像采集部位包括：超声图像采集处理程序与进行超声图像采集的部位相关，所述图像采集部位包括：肝脏、胆囊、胰腺、脾脏、肾脏、输尿管、膀胱、前列腺、睾丸、子宫、卵巢、附件区、盆底、胎儿产前分级、颈部血管、四肢血管、甲状腺、乳腺、涎腺、淋巴结、肌肉、骨骼、神经、关节、心脏、胸腔、小儿颅脑、胃肠道。
15.作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤2中，图像采集模块包括具有图像采集功能的超声波探头，所述超声波探头通过有线通讯方式将采集到的超声图像传递到图像验证模块。
16.作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤3中，超声图像验证指：根据不同的超声图像采集处理程序，通过图像验证模块中的神经网络模型对图像采集模块采集到的超声图像进行判断，是否符合该程序的图像标准。
17.作为本发明的一种优选实施方式，图像验证模块对超声图像的验证包括以下指标：
18.1.图像清晰；2.图像均匀；3.超声切面标准；4.图像与超声报告匹配；5.图像无斑点、雪花细粒、网纹；6.图像与采集部位匹配；7.探测深度达到1/2；8.工作频率与采集部位匹配。
19.作为本发明的一种优选实施方式，图像验证模块验证超声图像包括以下步骤：
20.步骤3.1，采集各部位各切面的图像数据集；
21.步骤3.2，配置运行条件，构建efficientnet切面质量判断模型；
22.步骤3.3，使用图像训练集对efficientnet切面质量判断模型进行训练；
23.步骤3.4，根据图像采集模块采集到的超声图像，结合efficientnet切面质量判断模型的训练结果，判断该超声图像是否符合标准。
24.步骤3还包括：将采集到的超声图像输入所述超声图像种类对应的efficientnet切面质量判断模型，得到超声图像质量评测结果，所述efficientnet切面质量判断模型包括参数判断模型和内容判断模型，其中参数判断模型用于判断探测深度、采集频率；内容判断模型用于判断超声图像是否与采集部位匹配、超声图像是否与超声报告匹配，如果是则进一步判断超声图像是否满足清晰度标准；如果超声图像与采集部位不匹配或超声图像与超声报告不匹配，则发出告警信号并提示停止超声采集处理。
25.清晰度标准包括：图像无斑点、图像无雪花细粒、图像无网纹。
26.一种用于实现如上所述的超声图像采集处理的方法的超声图像采集处理系统，所述超声图像采集处理系统包括：
27.客户端：用于操作程序及超声图像；
28.数据采集模块：用于采集待采集部位的超声图像；
29.图像验证模块：用于判断采集到的超声图像是否符合标准；
30.图像留存模块：用于留存采集到的超声图像。
31.一种用于实现如上所述的超声图像采集处理的方法的计算机设备，所述计算机设备包括存储器以及处理器；
32.所述存储器存储有客户端，所述客户端操作超声图像采集处理程序被处理器执行时，实现超声图像采集处理；
33.所述存储器还用于储存图像留存模块所留存的超声图像。
34.一种超声图像采集处理终端，所述超声图像采集处理终端用于实现如权利要求8所述的超声图像采集处理系统。
35.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
36.本发明的一种超声图像采集处理的方法规范性强，能够应对多种检查部位的检查，对超声图像的验证能够确保留存的超声图像符合检查的标准，大大提高了医护人员的工作效率，减少了超声检查切面不清楚，切面图像不标准，图像不均匀，图像留存数量不足等现象，同时也减少了患者多次往返超声检查科室的现象，有效缩短了患者整体治疗的时间。同时本技术还可以用于超声教学，判断医师采集的图像是否标准均匀，规范医师的超声检查操作。
附图说明
37.图1是本发明的一种超声图像采集处理的方法的流程示意图。
具体实施方式
38.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。本技术所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部实施例。基于本发明精神，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
39.如图1所示，本发明的一种超声图像采集处理的方法主要包括以下步骤：
40.步骤1，基于超声图像采集部位进行相应超声图像采集处理方法的选择，并启动超声图像采集模块；
[0041][0042]
步骤1中，超声检查科室的医护人员需要明确患者需要进行超声图像采集的部位，并且启动超声图像采集模块，选择对应部位的超声图像采集处理方法，然后按照该部位的超声图像采集规范对患者进行图像采集处理。
[0043]
不同部位的超声图像采集处理程序也存在一定的差异，更具体而言，包括但不限于肝脏、胆囊、胰腺、脾脏、肾脏、输尿管、膀胱、前列腺、睾丸、子宫、卵巢、附件区、盆底、胎儿产前分级、颈部血管、四肢血管、甲状腺、乳腺、涎腺、淋巴结、肌肉、骨骼、神经、关节、心脏、胸腔、小儿颅脑、胃肠道。
[0044]
例如：正常的肝脏超声图像需要采集六个切面，其中包括第一肝门图像、门静脉二维图像、门静脉血流频谱图像并有测值、第二肝门图像、肝脏工字状结构图像以及肝左叶图像。异常肝脏超声图像需要采集八个切面，其中包括第一肝门图像、门静脉二位图像、门静脉血流频谱图像并有测值、第二肝门图像、肝脏工字状结构图像、肝左叶图像、异常部位二维图像以及异常部位彩色图像。
[0045]
而在胆囊中，正常的胆囊超声图像只需要采集一个切面，即能够同时显示胆囊颈部及底部的图像，异常的胆囊超声图像则需要采集两个切面，除能够同时显示胆囊颈部及
底部的图像之外，还需要采集异常部位图像。
[0046]
因此，不同的部位需要不同的超声图像采集处理程序来进行处理。
[0047]
步骤2，步骤2，使用图像采集模块采集相应的超声图像并传输到图像验证模块；
[0048]
采集超声图像：按照相应超声图像采集处理方法的超声图像采集的操作规范，使用图像采集模块采集相应的超声图像并传输到图像验证模块；
[0049]
步骤2中，图像采集模块包括具有图像采集功能的超声波探头，超声波探头通过有线通讯的方式将采集到的超声图像传递到图像验证模块。有线通讯的方式包括但不限于hdmi通讯协议、rs485通讯协议等。
[0050]
步骤3，图像验证模块基于超声图像数据集构建切面质量判断模型，并对采集到的超声图像进行验证，如不符合对应超声图像标准则返回步骤2，如符合超声图像标准则进行下一步；
[0051]
验证超声图像：图像验证模块对采集到的超声图像进行验证，如不符合超声图像标准则返回步骤2，如符合超声图像标准则进行下一步；步骤3中，超声图像验证指：根据不同检查部位所采用的超声图像采集处理方法，通过图像验证模块中的神经网络模型对图像采集模块采集到的超声图像进行判断，是否符合该程序的图像标准。
[0052]
神经网络模型优选为efficientnet模型。
[0053]
图像验证模块对超声图像的验证包括以下指标：
[0054]
1.图像清晰；2.图像均匀；3.超声切面标准；4.图像与超声报告匹配；5.图像无斑点、雪花细粒、网纹；6.图像与采集部位匹配；7.探测深度达到1/2；8.工作频率与采集部位匹配。
[0055]
当图像采集模块采集到的超声图像不符合上述标准，如图像模糊，图像不均匀，超声切面不标准，图像有斑点、雪花细粒、网纹存在，图像与超声报告或采集部位不匹配，探测深度不足等，则重复步骤2，直至采集到的超声图像符合标准。
[0056]
步骤3中图像验证模块验证超声图像的过程包括以下步骤：
[0057]
步骤3.1，采集各部位各切面的图像数据集；
[0058]
步骤3.2，配置运行条件，构建efficientnet切面质量判断模型；
[0059]
步骤3.3，使用图像训练集对efficientnet切面质量判断模型进行训练；
[0060]
步骤3.4，根据图像采集模块采集到的超声图像，结合efficientnet切面质量判断模型的训练结果，判断该超声图像是否符合标准。
[0061]
步骤3还包括：将采集到的超声图像输入所述超声图像种类对应的efficientnet切面质量判断模型，得到超声图像质量评测结果，所述efficientnet切面质量判断模型包括参数判断模型和内容判断模型，其中参数判断模型用于判断探测深度、采集频率；内容判断模型用于判断超声图像是否与采集部位匹配、超声图像是否与超声报告匹配，如果是则进一步判断超声图像是否满足清晰度标准；如果超声图像与采集部位不匹配或超声图像与超声报告不匹配，则发出告警信号并提示停止超声采集处理。
[0062]
清晰度标准包括：图像无斑点、图像无雪花细粒、图像无网纹。
[0063]
其中参数判断模型以及内容判断模型采用分类器，分类器采用下列分类模型中的一种或几种：knn、bayesian、决策树、随机森林、svm、逻辑回归、ensemble-boosting、ensemble-bagging。
[0064]
efficientnet模型相比常用的神经网络模型的准确率和效率更高，本发明采用的efficientnet模型虽然是现有技术，但将其用于医疗超声图像的处理是本发明申请人对于现有技术的一项贡献。
[0065]
步骤3还包括判断超声切面是否标准：包括判断超声图像采集的位置和角度是否标准，基于预先采集各部位各切面的图像数据集构建超声图像关键点集合；获取待检验超声图像的关键点；
[0066]
将待检验超声图像的关键点与超声图像关键点集合进行匹配；采用icp算法进行匹配；获取待检验超声图像在超声图像关键点集合中的位置和角度；将所述获取超声图像在超声图像关键点集合中的位置和角度和获取超声图像切面种类对应的标准图像在超声图像关键点集合中的位置和角度进行比对，输出角度偏差值；根据角度偏差值判断超声切面是否标准。
[0067]
步骤4，留存超声图像：将符合超声图像标准的图像留存到图像留存模块，并重复步骤2至步骤3，直到超声图像留存数量达到相应的标准；
[0068]
步骤4中，将符合超声图像标准的图像留存到图像留存模块，并验证是否符合该部位超声图像留存的数量标准，如正常的肝脏需要留存六个切面图像，异常的肝脏需要留存八个切面图像，若符合数量标准，则进入到下一步，若少于数量标准，则重复步骤2至步骤3，直至采集到的超声图像符合数量标准，进入下一步。
[0069]
步骤5，结束超声图像采集处理。步骤5中，在客户端上操作超声图像采集处理程序结束时，如果留存的超声图像不符合超声图像标准或者不符合数量标准，则无法结束程序。
[0070]
为了实现上述的超声图像采集处理的方法，本发明还公开了一种超声图像采集处理系统，该系统包括：
[0071]
数据采集模块：用于采集待采集部位的超声图像；
[0072]
图像验证模块：用于判断采集到的超声图像是否符合标准；
[0073]
图像留存模块：用于留存采集到的超声图像。本发明还公开了一种计算机设备，其包括存储器以及处理器。
[0074]
存储器中存储有客户端，客户端操作超声图像采集处理程序被处理器执行时，实现超声图像采集处理。当处理器执行超声图像采集处理程序时，处理器同时调动图像验证模块以及图像留存模块对数据采集模块采集到的超声图像进行验证及留存。
[0075]
存储器还用于储存图像留存模块所留存的超声图像。
[0076]
本发明还公开了一种超声图像采集处理终端，用于实现上述的超声图像采集处理系统。
[0077]
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0078]
本发明的一种超声图像采集处理的方法规范性强，能够应对多种检查部位的检查，对超声图像的验证能够确保留存的超声图像符合检查的标准，大大提高了医护人员的工作效率，减少了超声检查切面不清楚，切面图像不标准，图像不均匀，图像留存数量不足等现象，同时也减少了患者多次往返超声检查科室的现象，有效缩短了患者整体治疗的时间。同时本技术还可以用于超声教学，判断医师采集的图像是否标准均匀，规范医师的超声检查操作。
[0079]
本公开可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机
可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。
[0080]
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、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)、静态随机存取存储器(sram)、便携式压缩盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能盘(dvd)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其它自由传播的电磁波、通过波导或其它传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
[0081]
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
[0082]
用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(isa)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如smalltalk、c++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“c”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令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)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(fpga)或可编程逻辑阵列(pla)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。
[0083]
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

技术特征：
1.一种超声图像采集处理方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤1，基于超声图像采集部位进行相应超声图像采集处理方法的选择，并启动超声图像采集模块；步骤2，使用图像采集模块采集相应的超声图像并传输到图像验证模块；步骤3，图像验证模块基于超声图像数据集构建切面质量判断模型，并对采集到的超声图像进行验证，如不符合对应超声图像标准则返回步骤2，如符合超声图像标准则进行下一步；步骤4，将符合超声图像标准的图像留存到图像留存模块，并重复步骤2至步骤3，直到超声图像留存数量达到相应的标准；步骤5，结束超声图像采集处理。2.根据权利要求1所述的一种超声图像采集处理的方法，其特征在于：所述超声图像采集处理程序与进行超声图像采集的部位相关，所述图像采集部位包括：肝脏、胆囊、胰腺、脾脏、肾脏、输尿管、膀胱、前列腺、睾丸、子宫、卵巢、附件区、盆底、胎儿产前分级、颈部血管、四肢血管、甲状腺、乳腺、涎腺、淋巴结、肌肉、骨骼、神经、关节、心脏、胸腔、小儿颅脑、胃肠道。3.根据权利要求1所述的一种超声图像采集处理的方法，其特征在于：所述步骤2中，图像采集模块包括具有图像采集功能的超声波探头，所述超声波探头通过有线通讯方式将采集到的超声图像传递到图像验证模块。4.根据权利要求1所述的一种超声图像采集处理的方法，其特征在于：所述步骤3中，超声图像验证指：根据不同的超声图像采集处理程序，通过图像验证模块中的神经网络模型对图像采集模块采集到的超声图像进行判断，是否符合该程序的图像标准。5.根据权利要求4所述的一种超声图像采集处理的方法，其特征在于：步骤3中图像验证模块验证超声图像的过程包括以下步骤：步骤3.1，采集各部位各切面的图像数据集；步骤3.2，配置运行条件，构建efficientnet切面质量判断模型；步骤3.3，使用图像训练集对efficientnet切面质量判断模型进行训练；步骤3.4，根据图像采集模块采集到的超声图像，结合efficientnet切面质量判断模型的训练结果，判断该超声图像是否符合标准。6.根据权利要求5所述的一种超声图像采集处理的方法，其特征在于：步骤3还包括：将采集到的超声图像输入所述超声图像种类对应的efficientnet切面质量判断模型，得到超声图像质量评测结果，所述efficientnet切面质量判断模型包括参数判断模型和内容判断模型，其中参数判断模型用于判断探测深度、采集频率；内容判断模型用于判断超声图像是否与采集部位匹配、超声图像是否与超声报告匹配，如果是则进一步判断超声图像是否满足清晰度标准；如果超声图像与采集部位不匹配或超声图像与超声报告不匹配，则发出告警信号并提示停止超声采集处理。7.根据权利要求6所述的一种超声图像采集处理的方法，其特征在于：所述清晰度标准包括：图像无斑点、图像无雪花细粒、图像无网纹。
8.一种用于实现如权利要求1所述的超声图像采集处理的方法的超声图像采集处理系统，其特征在于：所述超声图像采集处理系统包括：数据采集模块：用于采集待采集部位的超声图像；图像验证模块：用于判断采集到的超声图像是否符合标准；图像留存模块：用于留存采集到的超声图像。9.一种用于实现如权利要求1所述的超声图像采集处理的方法的计算机设备，其特征在于：所述计算机设备包括存储器以及处理器；所述存储器存储有客户端，所述客户端操作超声图像采集处理程序被处理器执行时，实现超声图像采集处理；所述存储器还用于储存图像留存模块所留存的超声图像。10.一种超声图像采集处理终端，其特征在于：所述超声图像采集处理终端用于实现如权利要求8所述的超声图像采集处理系统。

技术总结
一种超声图像采集处理的方法、系统、计算机及终端包括：基于超声图像采集部位进行相应超声图像采集处理方法的选择，并启动超声图像采集模块；步骤2，使用图像采集模块采集相应的超声图像并传输到图像验证模块；步骤3，图像验证模块基于超声图像数据集构建切面质量判断模型，并对采集到的超声图像进行验证，如不符合对应超声图像标准则返回步骤2，如符合超声图像标准则进行下一步；步骤4，将符合超声图像标准的图像留存到图像留存模块，并重复步骤2至步骤3，直到超声图像留存数量达到相应的标准；步骤5，结束超声图像采集处理。本发明提高工作效率，减少超声检查切面不清楚，切面图像不标准现象。不标准现象。不标准现象。


技术研发人员：孙雅琴 王淑敏
受保护的技术使用者：鄂尔多斯市中心医院（内蒙古自治区超声影像研究所）
技术研发日：2023.04.04
技术公布日：2023/7/7