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用于使用机器学习的血管造影剂量减少的系统和方法与流程

2025-07-20 14:40:06 518次浏览

技术特征:

1.一种方法,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标图像是使用所述第一剂量的化学造影剂和/或x射线辐射获得的并且作为输入提供给所述机器学习模型的血管造影图像的第一子序列中的多个血管造影图像之一,其中,所述第二血管造影图像是使用所述第二剂量的化学造影剂和/或x射线辐射获得的并且用于训练所述机器学习模型的血管造影图像的第二子序列中的多个血管造影图像之一。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述血管造影图像的所述第一子序列作为单个向量提供给所述机器学习模型。

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述血管造影图像的所述第一子序列和所述第二子序列各自由奇数个血管造影图像组成。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述目标图像位于所述血管造影图像的所述第一子序列的中间。

6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述血管造影图像的所述第一子序列由与所述血管造影图像的所述第二子序列相同数量的血管造影图像组成。

7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一子序列和所述第二子序列各自由五个血管造影图像组成。

8.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述血管造影图像的所述第一子序列是多个输入子序列中的一个,其中,所述多个输入子序列中的每一个都是从使用所述第一剂量的化学造影剂和/或x射线辐射获得的血管造影图像序列的不同部分提取的,并且所述方法进一步包括:经由至少一个处理器将所述多个输入子序列作为输入提供给所述机器学习模型,并且经由所述至少一个处理器从所述机器学模型获得输出,所述输出包括血管造影图像,所述造影图像是所述多个输入子序列中的每一个的相应目标血管造影图像的处理版本。

9.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述血管造影图像的所述第二子序列是用于训练所述机器学习模型的多个子序列之一,并且其中,所述多个子序列中的每一个都是从使用所述第二剂量的化学造影剂和/或x射线辐射获得的血管造影图像序列的不同部分提取的。

10.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述血管造影图像的所述第一子序列中的每一个所述血管造影图像在时间上与所述第一子序列中至少一个其他血管造影图像连续,并且其中所述血管造影图像的所述第二子序中的每一个所述血管造影图像在时间上与所述第二子序列中至少一个其他血管造影图像连续。

11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一剂量和所述第二剂量是相同的。

12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一剂量和所述第二剂量小于从x射线成像设备获得对诊断有用图像所需的剂量,并且其中,所述第三剂量不小于从所述x射线成像设备获得对诊断有用图像所需的剂量。

13.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第二子序列中的所述血管造影图像是非人类血管结构的血管造影图像。

14.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第二子序列中的所述血管造影图像是人工血管结构的血管造影图像。

15.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,化学造影剂和/或x射线辐射的所述第二剂量大于化学造影剂和/或x射线辐射的所述第一剂量,并且其中,所述第二子序列中的所述血管造影图像是经过修改的血管造影图像,以模拟已使用小于所述第二剂量的化学造影剂和/或x射线辐射获得的血管造影图像。

16.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,化学造影剂和/或x射线辐射的所述第二剂量大于化学造影剂和/或者x射线辐射的所述第一剂量,并且其中所述第二血管造影图像已经过修改,以模拟使用小于所述第二剂量的化学造影剂和/或x射线辐射获得的血管造影图像。

17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,通过向所述第二血管造影图像的至少一些像素添加随机生成的噪声来修改所述第二血管造影图像。

18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,所述随机生成的噪声仅被添加到所述第二血管造影图像中被确定为对应于血管的像素。

19.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第三血管造影图像是分割的血管造影图像,并且其中,从所述机器学习模型获得的所述输出是作为第一血管造影图像的分割版本的血管造影图像。

20.根据权利要求1所述的方法,进一步包括经由所述处理器在显示器上显示第一血管造影图像的所述处理版本。

21.一种系统,所述系统包括:

22.根据权利要求21所述的系统,其特征在于,所述目标图像是使用所述第一剂量的化学造影剂和/或x射线辐射获得的血管造影图像的第一子序列中的多个血管造影图像之一,其中所述第二血管造影图像是使用所述第二剂量的化学造影剂和/或x射线辐射获得并用于训练所述机器学习模型的血管造影图像的第二子序列中的一个血管造影图像,并且其中至少一个处理器被配置为将所述第一子序列的所述多个血管造影图像作为输入提供给所述机器学习模型。

23.根据权利要求22所述的系统,其特征在于,所述目标图像位于所述血管造影图像的所述第一子序列的中间。

24.根据权利要求22所述的系统,其特征在于,所述血管造影图像的所述第一子序列是提供给所述机器学习模型的多个血管造影图像输入子序列之一,并且其中,所述多个输入子序列中的每一个是从使用所述第一剂量的化学造影剂和/或x射线辐射获得的血管造影图像序列的不同部分中提取的,并且其中,所述处理器被配置为将所述多个输入子序列作为输入提供给所述机器学习模型,以从所述机器学习模型获得输出,所述输出包括血管造影图像,所述血管造影图像是每个所述输入子序列的相应目标血管造影图像的处理版本。

25.根据权利要求22所述的系统,其特征在于,所述血管造影图像的所述第一子序列由与所述血管造影图像的所述第二子序列相同数量的血管造影图像组成。

26.根据权利要求21所述的系统,其特征在于,化学造影剂和/或x射线辐射的所述第三剂量大于化学造影剂和/或x射线辐射的所述第二剂量。

27.根据权利要求21所述的系统,其特征在于,化学造影剂和/或x射线辐射的所述第二剂量大于化学造影剂和/或者x射线辐射的所述第一剂量,并且其中所述第二血管造影图像已经过修改,以模拟使用小于所述第二剂量的化学造影剂和/或x射线辐射获得的血管造影图像。

28.根据权利要求21所述的系统,其特征在于,所述第一剂量和所述第二剂量小于从x射线成像设备获得对诊断有用图像所需的剂量,并且其中所述第三剂量不小于从所述x射线成像设备获得对诊断有用图像所需的剂量。

29.根据权利要求21所述的系统,其特征在于所述第三血管造影图像是分割的血管造影图像,并且其中从所述机器学习模型获得的所述输出是作为第一血管造影图像的分割版本的血管造影图像。

30.根据权利要求21所述的系统,其特征在于,所述系统进一步包括显示设备,并且其中,所述处理器被配置为在所述显示设备上显示第一血管造影图像的处理版本。

31.一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括一个或多个其上存储有指令的非瞬态计算机可读介质,所述指令可以由至少一个处理器执行,以致使所述至少一个处理机:

32.根据权利要求31所述的计算机程序产品,其特征在于,所述目标图像是使用所述第一剂量的化学造影剂和/或x射线辐射获得的血管造影图像的第一子序列中的多个血管造影图像之一,其中所述第二血管造影图像是使用所述第二剂量的化学造影剂和/或x射线辐射获得并用于训练所述机器学习模型的血管造影图像的第二子序列中的一个血管造影图像,并且其中所述指令可以由所述至少一个处理器执行,以致使所述至少一个处理器将所述第一子序列的所述多个血管造影图像作为输入提供给所述机器学习模型。

33.根据权利要求32所述的计算机程序产品,其特征在于,所述目标图像位于所述血管造影图像的所述第一子序列的中间。

34.根据权利要求32所述的计算机程序产品,其特征在于,所述血管造影图像的所述第一子序列是提供给所述机器学习模型的多个血管造影图像输入子序列之一,并且其中所述多个输入子序列中的每一个是从使用所述第一剂量的化学造影剂和/或x射线辐射获得的血管造影图像序列的不同部分中提取的,并且其中所述指令可以由所述至少一个处理器执行,以致使所述至少一个处理器将所述多个输入子序列作为输入提供给所述机器学习模型,以从所述机器学习模型获得输出,所述输出包括血管造影图像,所述造影图像是每个所述输入子序列的相应目标血管造影图像的处理版本。

35.根据权利要求32所述的计算机程序产品,其特征在于,所述血管造影图像的所述第一子序列由与所述血管造影图像的所述第二子序列相同数量的血管造影图像组成。

36.根据权利要求31所述的计算机程序产品,其特征在于,化学造影剂和/或x射线辐射的所述第三剂量大于化学造影剂和/或x射线辐射的所述第二剂量。

37.根据权利要求31所述的计算机程序产品,其特征在于,化学造影剂和/或x射线辐射的所述第二剂量大于化学造影剂和/或者x射线辐射的所述第一剂量,并且其中所述第二血管造影图像已经过修改,以模拟使用小于所述第二剂量的化学造影剂和/或x射线辐射获得的血管造影图像。

38.根据权利要求31所述的计算机程序产品,其特征在于,所述第一剂量和所述第二剂量小于从x射线成像设备获得对诊断有用图像所需的剂量,并且其中所述第三剂量不小于从所述x射线成像设备获得对诊断有用图像所需的剂量。

39.根据权利要求31所述的计算机程序产品,其特征在于,所述第三血管造影图像是分割的血管造影图像,并且其中从所述机器学习模型获得的所述输出是作为第一血管造影图像的分割版本的血管造影图像。

40.根据权利要求31所述的计算机程序产品,其特征在于,所述指令能够由所述至少一个处理器执行,以使得所述至少一个处理器在显示设备上显示第一血管造影图像的所述处理版本。


技术总结
提供了使用机器学习(例如,深度学习)进行减少剂量血管造影的方法、系统和计算机可读介质。简言之,本文描述的技术可以使用神经网络,该神经网络被训练为保存/保持血管造影图像的质量,同时减少有潜在有害化学造影剂和/或X射线辐射的血管造影的剂量。因此,使用深度学习神经网络可以从减少血管造影剂量的图像中提取血管造影的解剖结构。化学造影剂和X射线剂量的减少可以通过在血管造影成像之前、期间和/或之后进行的操作来实现。

技术研发人员:威廉·E·巴特勒,H·安德拉德-罗阿尔卡
受保护的技术使用者:血管波影像股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/18
文档序号 : 【 40050113 】

技术研发人员:威廉·E·巴特勒,H·安德拉德-罗阿尔卡
技术所有人:血管波影像股份有限公司

备 注:该技术已申请专利,仅供学习研究,如用于商业用途,请联系技术所有人。
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