用于乳腺扫描的医疗信息处理方法、系统及存储介质与流程

本公开涉及医疗信息处理技术领域，具体涉及一种用于乳腺扫描的医疗信息处理方法、用于乳腺扫描的医疗信息处理系统及计算机可读存储介质。

背景技术：

目前在乳腺x线扫描中，能否尽可能多的显示乳房组织直接影响成像的质量和筛查的结果，而这主要受到患者本身乳房形态和操作人员夹持方法的影响。患者乳房形态、体积，腺体和脂肪含量差异很大，并且在不同等级的医院中，医疗设备操作人员的技能和经验差距很大。因此实际临床上获得的乳腺图像并不标准化。为了尽量消除由于病患自身情况和技师经验带来的差异，亟需根据病人的实际情况定制化乳腺x线摄影的摆位和拍摄方式。

技术实现要素：

本公开意图提供一种用于乳腺扫描的医疗信息处理方法、用于乳腺扫描的医疗信息处理系统及计算机可读存储介质，根据优化方案处理医疗信息，指导扫描操作使得乳腺x线摄影的图像质量更加标准化，提升医疗服务质量。

根据本公开的方案之一，提供一种细用于乳腺扫描的医疗信息处理方法，包括：

采集人体的胸部图像，以获取乳房的三维深度信息；

根据所述胸部图像，至少确定出乳头信息和乳房边缘信息；

根据所述乳头信息和乳房边缘信息，结合所述乳房的三维深度信息，至少得到乳房量化信息；

至少基于所述乳房量化信息与乳腺扫描摆位知识库的匹配结果，生成医疗信息，所述医疗信息至少包括乳腺扫描的操作信息和扫描信息。

在一些实施例中，其中，所述采集人体的胸部图像，以获取乳房的三维深度信息，包括：

获取人体胸部正面的胸部图像；

获取乳头到胸部表面距离的深度信息。

在一些实施例中，其中，所述根据所述胸部图像，至少确定出乳头信息和乳房边缘信息，包括：

根据所述胸部图像，基于深度学习模型，确定出乳头位置和乳房边缘。

在一些实施例中，其中，所述根据所述胸部图像，至少确定出乳头信息和乳房边缘信息，还包括：

基于确定出的乳头位置和乳房边缘，至少得出以下之一：

双乳乳头的距离；

双乳的范围；

乳头到胸壁的最长垂直短距。

在一些实施例中，其中，所述根据所述乳头信息和乳房边缘信息，结合所述乳房的三维深度信息，至少得到乳房量化信息，包括：

根据双乳乳头的距离、双乳的范围、乳头到胸壁的最长垂直短距，得到乳房的体积、表征乳房外观特征的参量。

在一些实施例中，其中，所述至少基于所述乳房量化信息与乳腺扫描摆位知识库的匹配结果，生成医疗信息，包括：

基于乳房量化信息，以及临床信息，与所述乳腺摆位知识库进行匹配；

根据匹配结果，以界面输出的方式生成的所述医疗信息。

在一些实施例中，其中，所述操作信息，包括：压迫方位信息、压迫之后的厚度信息、有病灶时的定位方式信息、进针穿刺活检路径的规划信息；

所述扫描信息，包括：射线剂量信息。

在一些实施例中，其中，还包括：

根据乳腺扫描摆位标准操作手册，以及历史专家数据库，建立乳腺扫描摆位知识库，以根据临床信息和乳房量化参数，决定其乳房分类以及优化的扫描参数。

根据本公开的方案之一，提供一种用于乳腺扫描的医疗信息处理系统，包括：

乳腺扫描摆位知识库，用于根据临床信息和乳房量化参数，决定其乳房分类以及优化的扫描参数；

采集设备，其用于采集人体的胸部图像，以获取乳房的三维深度信息；

处理模块，其对采集的人体的胸部图像乳房的三维深度信息进行处理得到乳房量化信息，并将乳房量化信息与所述乳腺扫描摆位知识库匹配，生成至少包括乳腺扫描的操作信息和扫描信息的医疗信息。

根据本公开的方案之一，提供计算机可读存储介质，其上存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令由处理器执行时，实现：

根据上述的用于乳腺扫描的医疗信息处理方法。

本公开的各种实施例的用于乳腺扫描的医疗信息处理方法、用于乳腺扫描的医疗信息处理系统及计算机可读存储介质，至少通过采集人体的胸部图像，以获取乳房的三维深度信息；根据所述胸部图像，至少确定出乳头信息和乳房边缘信息；根据所述乳头信息和乳房边缘信息，结合所述乳房的三维深度信息，至少得到乳房量化信息；至少基于所述乳房量化信息与乳腺扫描摆位知识库的匹配结果，生成医疗信息，所述医疗信息至少包括乳腺扫描的操作信息和扫描信息，从而通过摄像头和图像分析技术，识别病患乳房的实际情况，根据病患乳房的实际情况，智能设定优化乳腺x线摄影的摆位和成像设置，根据优化后的成像设置，指导设备操作技师的操作，极大地提高了乳腺扫描的效率和影像质量，提升了医学诊断的准确性。

应当理解，前面的大体描述以及后续的详细描述只是示例性的和说明性的，并非对所要求保护的本公开的限制。

附图说明

在未必按照比例绘制的附图中，不同视图中相似的附图标记可以表示相似的构件。具有字母后缀的相似附图标记或具有不同字母后缀的相似附图标记可以表示相似构件的不同实例。附图通常作为示例而非限制地图示各种实施例，并且与说明书和权利要求书一起用于解释所公开的实施例。

图1示出本公开实施例涉及的用于乳腺扫描的医疗信息处理方法的一种流程图；

图2示出本公开实施例涉及的胸部图像的一种模拟图，以正面为视角；

图3示出本公开实施例涉及的胸部图像的一种模拟图，以侧面为视角；

图4示出本公开实施例涉及的用于乳腺扫描的医疗信息处理系统的一种架构示意图。

具体实施方式

为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例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公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。

本公开实施例的技术方案中涉及乳腺的影像扫描，目前乳腺x线扫描已经成为乳腺癌的主要是筛查手段。在扫描中，尽可能多的显示乳房组织直接决定成像的质量和筛查的结果。然而，这主要受到患者本身乳房形态和操作人员夹持方法的影响。世界人口众多，并且各地区各人种患者乳房形态和脂肪含量差异很大，可以包括几十种乳房形态类型。与此同时，在不同等级的医院中，医疗设备操作人员的技能和经验差距很大，而临床中存在四种投照位，以及相应的十几种夹持摆位方式和扫描参数。因此实际临床上获得的乳腺图像并不标准化。为了尽量消除由于病患自身情况和技师经验带来的差异，亟需根据病人的实际情况定制化乳腺x线扫描的摆位和拍摄方式。

作为方案之一，如图1所示，本公开的实施例提供了一种用于乳腺扫描的医疗信息处理方法，包括：

s101：采集人体的胸部图像，以获取乳房的三维深度信息；

s102：根据所述胸部图像，至少确定出乳头信息和乳房边缘信息；

s103：根据所述乳头信息和乳房边缘信息，结合所述乳房的三维深度信息，至少得到乳房量化信息；

s104：至少基于所述乳房量化信息与乳腺扫描摆位知识库的匹配结果，生成医疗信息，所述医疗信息至少包括乳腺扫描的操作信息和扫描信息。

具体的，本公开实施例中可以使用3d摄像头或者可以测量景深的光学摄像设备(如kinetic等)对病患的胸部进行静态摄影，从而获得患者胸部正面的二维图片。如图2所示，模拟获取的二维胸部图像，基于该二维图像，找到双乳的乳头和乳房边缘，从而可以基本确定出乳房的直径/短径、两乳头的距离、两乳最小距离、两乳最大距离、乳腺的体积等信息。

具体的，可以通过res-net深度学习模型，找到双乳的乳头和乳房边缘。res-net深度学习模型对每层的输入做一个reference,学习形成残差函数，而不是学习一些没有reference的函数。这种残差函数更容易优化，能使网络层数大大加深。具体分析方法可以包括：a)根据实现获得的足够份数(例如成千上万份)患者正面图片，和人工标注信息(标记出乳头位置和乳房边缘)；b)使用resnet模型进行训练和调参，获得高准确度的深度学习模型，可自动标记乳头位置和乳房边缘。根据深度学习算法，在二维图片中找到的乳头位置和乳房边缘之后，可计算出：a)双乳头的距离；b)双乳的范围，其拟合圆的直径或半径；c)两乳腺之间最近连线的延长线，约吻合于前胸壁，从而计算出乳头到胸壁的最长垂直短距。

进一步的，如图3所示，获取乳房的三维深度信息，可以为：所述采集人体的胸部图像，以获取乳房的三维深度信息，包括：

获取人体胸部正面的胸部图像；

获取乳头到胸部表面距离的深度信息。

可以通过采集过程中测量景深的方式，获取乳头到胸部表面距离的深度信息，例如乳头至胸壁最大垂直短径。以摄像头采集本公开实施例的人体胸部影像为例，通过摄像头，可以得出，摄像头到两乳头的距离及夹角，从而计算出两乳头距离。相应的，结合同上方法，可以得出，摄像头到两乳房之间最远距离及夹角，摄像头到两乳房之间最近距离，从而计算出，乳房的直径或者半径。两乳房之间最近连线的延长线，约吻合于前胸壁，从而计算出乳头到胸壁的最长垂直短距，加上计算得到的乳房直径或半径，可及计算出乳房的体积。

其中，本公开实施例中，根据所述乳头信息和乳房边缘信息，结合所述乳房的三维深度信息，至少得到乳房量化信息，可以具体包括：

根据双乳乳头的距离、双乳的范围、乳头到胸壁的最长垂直短距，得到乳房的体积、表征乳房外观特征的参量。结合前文可知，本实施例中具体的乳房外观特征的参量，可以是在基于本公开实施例实际指导操作下，在临床扫描、检查中根据受检者的年龄，婚育史，哺乳史，乳腺的皮肤及外观形态(有无下垂)，加上乳房的体积，可以大约估算，密度范围，进行乳房分型，得到相应的表征乳房外观特征的参量。

根据本公开实施例前述得到的乳房量化信息，以及结合患者的临床信息，可以根据乳腺扫描摆位知识库得到乳房分类，从而获得优化的乳房摄影加持方式和拍摄参数。

本公开各实施例中涉及的乳腺扫描摆位知识库，本领域技术人员应当结合现有乳腺摄影摆位的教科书理解，可以认为结合通用的乳腺扫描的操作标准手册。具体的，建立乳腺扫描摆位知识库可以根据现有乳腺摄影摆位的教科书，以及相关资深医生和技师的经验，将临床会面临的病人，根据乳房的量化参数(双乳大小、双乳头距离等)以及患者的临床信息(婚育史，哺乳史，年龄等)分为二十余类。每一类都有特定优化的乳腺摄影夹持方式和拍摄参数。因此该知识库可以根据病患的临床信息和乳房量化参数，决定其乳房分类以及优化的摄影参数。

在基于本公开实施例实际指导下的操作中，根据受检者的年龄，婚育史，哺乳史，乳腺的皮肤及外观形态(有无下垂)，加上乳房的体积，可以大约估算，密度范围，从而进行乳房分型。根据以上的分析结果，可以根据乳房分型，乳房体积，给出相应的射线剂量，压迫方位，压迫之后的最佳厚度，以及有病灶时最好的定位方式及进针穿刺活检路径的规划等等，从而在扫描设备扫描参数和操作过程两方面维度，规范x线乳腺扫描。

本公开实施例的扫描信息，主要涉及影像设备的扫描参数，例如射线剂量信息。本领域技术人员结合临床应当理解，乳腺射线扫描的影像品质因数fom可以由辐射剂量和影像质量决定，其中，辐射剂量关联于对比度噪声比cnr，影像质量关联于平均腺体剂量agd，由此可以确定fom的决定因素可以为：

根据专家放射剂量的经验，低剂量(dose)，标准剂量(std)，高对比度(cnt)模式，对于脂肪型/腺体型乳腺在这三种模式均能很好显示，可选用低剂量(dose)模式降低辐射剂量；对于致密型乳腺或怀疑复杂病变患者，慎用低剂量(dose)，可用标准剂量(std)，或用高对比度(cnt)模式，可以提供更多有价值的信息。以地区或者人种划分为例，经常面对的扫描对象例如多为致密型腺体；年轻女性多为致密型(未婚、未孕、未哺乳)；检查前可用手触诊，感觉腺体的质地及乳腺的厚度。结合这些因素，并基于本公开实施例提供的医疗信息，即可有针对性的实施夹持摆位，并实施相应的放射剂量。

作为本公开实施例的医疗信息处理方法的输出结果，本公开实施例可以提供显示界面，输出相应的夹持摆位内容以向用户呈现医疗信息，或者提供视频或者音频输出，向用户呈现夹持摆位内容。同时，向影像扫描设备提供电气参数，从而控制影像扫描设备例如x线机的工作电压、工作电流，以控制放射剂量。

作为方案之一，如图4所示，本公开的实施例提供了一种用于乳腺扫描的医疗信息处理系统，包括：

乳腺扫描摆位知识库，用于根据临床信息和乳房量化参数，决定其乳房分类以及优化的扫描参数；

采集设备，其用于采集人体的胸部图像，以获取乳房的三维深度信息；

处理模块，其对采集的人体的胸部图像乳房的三维深度信息进行处理得到乳房量化信息，并将乳房量化信息与所述乳腺扫描摆位知识库匹配，生成至少包括乳腺扫描的操作信息和扫描信息的医疗信息。

结合前文所述内容，乳腺扫描摆位知识库的建立和构建，可以根据现有乳腺摄影摆位的教科书，以及相关资深医生和技师的经验，将临床会面临的病人，根据乳房的量化参数(双乳大小、双乳头距离等)以及患者的临床信息(婚育史，哺乳史，年龄等)分为二十余类。每一类都有特定优化的乳腺摄影夹持方式和拍摄参数。因此该知识库可以根据病患的临床信息和乳房量化参数，决定其乳房分类以及优化的摄影参数。

采集设备可以采用3d摄像头或者可以测量景深的光学摄像设备(如kinetic)，以能够获得患者胸部正面的二维图片以及入乳房的三维深度信息为本公开的发明目的。

作为本公开实施例的医疗信息处理系统，本公开实施例可以提供显示界面，输出相应的夹持摆位内容以向用户呈现医疗信息，或者提供视频或者音频输出，向用户呈现夹持摆位内容。同时，向影像扫描设备提供电气参数，从而控制影像扫描设备例如x线机的工作电压、工作电流，以控制放射剂量。

通过本公开的用于乳腺扫描的医疗信息处理方法，以及本公开的用于乳腺扫描的医疗信息处理系统，基于本领域技术人员常识性了解，可以知晓同时公开了：

一种乳腺影像扫描设备，包括操作装置和x射线装置；

还包括用于乳腺扫描的医疗信息处理系统，其配置为包括：

乳腺扫描摆位知识库，用于根据临床信息和乳房量化参数，决定其乳房分类以及优化的扫描参数；

采集设备，其用于采集人体的胸部图像，以获取乳房的三维深度信息；

处理模块，其对采集的人体的胸部图像乳房的三维深度信息进行处理得到乳房量化信息，并将乳房量化信息与所述乳腺扫描摆位知识库匹配，生成至少包括乳腺扫描的操作信息和扫描信息的医疗信息；

并且至少按照以下步骤处理医疗信息：

采集人体的胸部图像，以获取乳房的三维深度信息；

根据所述胸部图像，至少确定出乳头信息和乳房边缘信息；

根据所述乳头信息和乳房边缘信息，结合所述乳房的三维深度信息，至少得到乳房量化信息；

至少基于所述乳房量化信息与乳腺扫描摆位知识库的匹配结果，生成医疗信息，所述医疗信息至少包括乳腺扫描的操作信息和扫描信息。

具体来说，本公开的发明构思之一，旨在能够至少：采集人体的胸部图像，以获取乳房的三维深度信息；根据所述胸部图像，至少确定出乳头信息和乳房边缘信息；根据所述乳头信息和乳房边缘信息，结合所述乳房的三维深度信息，至少得到乳房量化信息；至少基于所述乳房量化信息与乳腺扫描摆位知识库的匹配结果，生成医疗信息，所述医疗信息至少包括乳腺扫描的操作信息和扫描信息。从而通过机器视觉辨识病患的乳房形态和情况，根据病患乳房形态和扫描目的，设定最优的摆位和乳腺x线摄影方案，基于摄像头和图像分析技术，识别病患乳房的实际情况，根据病患乳房的实际情况，智能设定优化乳腺x线摄影的摆位和成像设置；根据优化后的成像设置，指导设备操作技师的操作，使得乳腺x线摄影的图像质量更加标准化，提升医疗服务质量。

本公开还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令由处理器执行时，主要实现根据上述的用于乳腺扫描的医疗信息处理方法；至少包括：

采集人体的胸部图像，以获取乳房的三维深度信息；

根据所述胸部图像，至少确定出乳头信息和乳房边缘信息；

根据所述乳头信息和乳房边缘信息，结合所述乳房的三维深度信息，至少得到乳房量化信息；

至少基于所述乳房量化信息与乳腺扫描摆位知识库的匹配结果，生成医疗信息，所述医疗信息至少包括乳腺扫描的操作信息和扫描信息。

在一些实施例中，执行算机可执行指令处理器可以是包括一个以上通用处理设备的处理设备，诸如微处理器、中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)等。更具体地，该处理器可以是复杂指令集计算(cisc)微处理器、精简指令集计算(risc)微处理器、超长指令字(vliw)微处理器、运行其他指令集的处理器或运行指令集的组合的处理器。该处理器还可以是一个以上专用处理设备，诸如专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、数字信号处理器(dsp)、片上系统(soc)等。

在一些实施例中，计算机可读存储介质可以为存储器，诸如只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、相变随机存取存储器(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、其他类型的随机存取存储器(ram)、闪存盘或其他形式的闪存、缓存、寄存器、静态存储器、光盘只读存储器(cd-rom)、数字通用光盘(dvd)或其他光学存储器、盒式磁带或其他磁存储设备，或被用于储存能够被计算机设备访问的信息或指令的任何其他可能的非暂时性的介质等。

在一些实施例中，计算机可执行指令可以实现为多个程序模块，多个程序模块共同实现根据本公开中任何一项所述的医学影像的显示方法。

本公开描述了各种操作或功能，其可以实现为软件代码或指令或者定义为软件代码或指令。显示单元可以实现为在存储器上存储的软件代码或指令模块，其由处理器执行时可以实现相应的步骤和方法。

这样的内容可以是可以直接执行(“对象”或“可执行”形式)的源代码或差分代码(“delta”或“patch”代码)。这里描述的实施例的软件实现可以通过其上存储有代码或指令的制品提供，或者通过操作通信接口以通过通信接口发送数据的方法提供。机器或计算机可读存储介质可以使机器执行所描述的功能或操作，并且包括以可由机器(例如，计算显示设备、电子系统等)访问的形式存储信息的任何机制，例如可记录/不可记录介质(例如，只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、磁盘存储介质、光存储介质、闪存显示设备等)。通信接口包括与硬连线、无线、光学等介质中的任何一种接口以与其他显示设备通信的任何机制，例如存储器总线接口、处理器总线接口、因特网连接、磁盘控制器等。通信接口可以通过提供配置参数和/或发送信号来配置以准备通信接口，以提供描述软件内容的数据信号。可以通过向通信接口发送一个或多个命令或信号来访问通信接口。

本公开的实施例的计算机可执行指令可以组织成一个或多个计算机可执行组件或模块。可以用这类组件或模块的任何数量和组合来实现本公开的各方面。例如，本公开的各方面不限于附图中示出的和本文描述的特定的计算机可执行指令或特定组件或模块。其他实施例可以包括具有比本文所示出和描述的更多或更少功能的不同的计算机可执行指令或组件。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本公开。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本公开的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本公开的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

以上实施例仅为本公开的示例性实施例，不用于限制本公开，本公开的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本公开的实质和保护范围内，对本公开做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本公开的保护范围内。