RU2020139165A - Система и способ для ориентирования захвата ультразвуковых изображений - Google Patents

Claims (47)

1. Загружаемый навигатор для мобильного ультразвукового блока, имеющего ультразвуковой зонд и реализованного в портативном вычислительном устройстве, причем навигатор содержит:

обученную нейронную сеть ориентации для приема неканонического изображения части тела от упомянутого мобильного ультразвукового блока и для генерации преобразования, связанного с упомянутым неканоническим изображением, причем упомянутое преобразование является преобразованием из позиции и поворота, связанных с каноническим изображением, в позицию и поворот, связанные с упомянутым неканоническим изображением; и

конвертер результата для конвертации упомянутого преобразования в инструкции по ориентации для пользователя упомянутого зонда, и для предоставления, и отображения упомянутых инструкций по ориентации упомянутому пользователю для изменения позиции и поворота упомянутого зонда.

2. Навигатор по п. 1, содержащий учитель для обучения упомянутой нейронной сети ориентации с использованием упомянутого канонического изображения совместно с неканоническими изображениями, снятыми вокруг упомянутого канонического изображения, и с использованием преобразований в позиции и повороты в пространстве, связанные с упомянутыми неканоническими изображениями, из упомянутого канонического изображения.

3. Навигатор по п. 2, в котором упомянутый учитель содержит обучающий преобразователь для приема данных инерциального блока измерения (IMU) в ходе сеансов обучения от IMU, установленного на обучающем зонде, причем упомянутые данные IMU предоставляют упомянутые позиции и повороты, связанные с упомянутыми неканоническими изображениями и упомянутым каноническим изображением, и для конвертации упомянутых позиций и поворотов в преобразования из упомянутых позиции и поворота, связанных с упомянутым каноническим изображением, в упомянутые позицию и поворот, связанные с упомянутыми неканоническими изображениями.

4. Навигатор по п. 2, в котором упомянутый учитель содержит необученную нейронную сеть ориентации и функцию потерь для обучения упомянутой необученной нейронной сети ориентации, причем упомянутая функция потерь служит для уменьшения расстояния между вычисленным преобразованием, созданным упомянутой необученной нейронной сетью ориентации, и истинным преобразованием для каждого неканонического изображения.

5. Навигатор по п. 4, в котором упомянутая функция потерь дополнительно включает в себя возможность ограничения упомянутого вычисленного преобразования одной из множества разных канонических ориентаций.

6. Навигатор по п. 1, также содержащий:

создатель набора для приема множества преобразований от упомянутой обученной нейронной сети ориентации в ответ на изображения от упомянутого зонда и для генерации наборов изображений и связанных с ними преобразований;

контролер достаточности для определения, достаточно ли создано наборов; и

обученную нейронную сеть циклических канонических видов для генерации набора итоговых циклических канонических изображений, демонстрирующих изменения в упомянутой части тела в течение цикла части тела.

7. Навигатор по п. 6, содержащий учитель циклических канонических видов для обучения необученной нейронной сети циклических канонических видов с помощью упомянутых наборов изображений, связанных с ними преобразований и связанных с ними итоговых циклических канонических изображений в каждой точке упомянутого цикла части тела.

8. Навигатор по п. 6, в котором упомянутый цикл части тела является сердечным циклом.

9. Навигатор по п. 6, в котором в каждом наборе присутствует единственный элемент.

10. Навигатор для мобильного ультразвукового блока, реализованного в портативном вычислительном устройстве, имеющем ультразвуковой зонд, причем навигатор содержит:

обученную нейронную сеть ориентации для предоставления информации ориентации для множества ультразвуковых изображений, захваченных вокруг части тела, причем упомянутая информация ориентации служит для ориентации упомянутых изображений относительно канонического вида упомянутой части тела; и

реконструктор объема для ориентирования упомянутых изображений согласно упомянутой информации ориентации для генерации объемного представления упомянутой части тела из упомянутых ориентированных изображений с использованием томографической реконструкции и для генерации канонического изображения упомянутого канонического вида из упомянутого объемного представления.

11. Навигатор по п. 10, также содержащий контролер достаточности для приема ориентаций от упомянутой обученной нейронной сети ориентации в ответ на изображения от упомянутого зонда и для определения, достаточно ли изображений принято, и конвертер результата для запрашивания дополнительных изображений для упомянутой обученной нейронной сети ориентации в ответ на упомянутый контролер достаточности.

12. Навигатор по п. 10, также содержащий диагност для установления диагноза на основании упомянутого объемного представления упомянутой части тела.

13. Загружаемый навигатор для мобильного ультразвукового блока, имеющего ультразвуковой зонд и реализованного в мобильном устройстве, причем навигатор содержит:

создатель набора для приема изображений от упомянутого зонда в течение времени и для генерации наборов изображений;

контролер достаточности для определения, достаточно ли сгенерировано наборов; и

нейронную сеть циклических канонических видов для генерации набора итоговых циклических канонических изображений, демонстрирующих изменения в части тела в течение цикла части тела.

14. Навигатор по п. 13, также содержащий диагност для установления диагноза на основании окончательного изображения, сгенерированного упомянутой нейронной сетью циклических канонических видов.

15. Способ для мобильного ультразвукового блока, имеющего ультразвуковой зонд и реализованного в портативном вычислительном устройстве, причем способ содержит этапы, на которых:

принимают, с использованием обученной нейронной сети ориентации, неканоническое изображение части тела от упомянутого мобильного ультразвукового блока, и генерируют преобразование, связанное с упомянутым неканоническим изображением, причем упомянутое преобразование является преобразованием из позиции и поворота, связанных с каноническим изображением, в позицию и поворот, связанные с упомянутым неканоническим изображением, и конвертируют упомянутое преобразование в инструкции по ориентации для пользователя упомянутого зонда, а также предоставляют и отображают упомянутые инструкции по ориентации упомянутому пользователю для изменения позиции и поворота упомянутого зонда.

16. Способ по п. 15, содержащий этап, на котором обучают упомянутую нейронную сеть ориентации с использованием упомянутого канонического изображения совместно с неканоническими изображениями, снятыми вокруг упомянутого канонического изображения, и с использованием преобразований в позиции и повороты в пространстве, связанные с упомянутыми неканоническими изображениями, из упомянутого канонического изображения.

17. Способ по п. 16, в котором на упомянутом этапе обучения принимают данные инерциального блока измерения (IMU) в ходе сеансов обучения от IMU, установленного на обучающем зонде, причем упомянутые данные IMU предоставляют упомянутые позиции и повороты, связанные с упомянутыми неканоническими изображениями и упомянутым каноническим изображением, и конвертируют упомянутые позиции и повороты в преобразования из упомянутых позиции и поворота, связанных с упомянутым каноническим изображением, в упомянутые позицию и поворот, связанные с упомянутыми неканоническими изображениями.

18. Способ по п. 15, также содержащий этапы, на которых:

принимают множество преобразований от упомянутой обученной нейронной сети ориентации в ответ на изображения от упомянутого зонда и генерируют наборы изображений и связанные с ними преобразования;

определяют, достаточно ли создано наборов; и

генерируют, с использованием обученной нейронной сети циклических канонических видов, набор итоговых циклических канонических изображений, демонстрирующих изменения в упомянутой части тела в течение цикла части тела.

19. Способ по п. 18, также содержащий этап, на котором обучают необученную нейронную сеть циклических канонических видов с помощью упомянутых наборов изображений, связанных с ними преобразований и связанных с ними итоговых циклических канонических изображений в каждой точке упомянутого цикла части тела.

20. Способ по п. 18, в котором упомянутый цикл части тела является сердечным циклом.

21. Способ по п. 18, в котором в каждом наборе присутствует единственный элемент.

22. Способ для мобильного ультразвукового блока, реализованного в портативном вычислительном устройстве, имеющем ультразвуковой зонд, причем способ содержит этапы, на которых:

предоставляют, с использованием обученной нейронной сети ориентации, информацию ориентации для множества ультразвуковых изображений, захваченных вокруг части тела, причем упомянутая информация ориентации служит для ориентации упомянутых изображений относительно канонического вида упомянутой части тела; и

ориентируют упомянутые изображения согласно упомянутой информации ориентации, генерируют объемное представление упомянутой части тела из упомянутых ориентированных изображений с использованием томографической реконструкции и генерируют каноническое изображение упомянутого канонического вида из упомянутого объемного представления.

23. Способ по п. 22, также содержащий этапы, на которых:

принимают ориентации от упомянутой обученной нейронной сети ориентации в ответ на изображения от упомянутого зонда и определяют, достаточно ли принято изображений; и

запрашивают дополнительные изображения для упомянутой обученной нейронной сети ориентации в ответ на упомянутый прием ориентаций.

24. Способ по п. 22, также содержащий этап, на котором устанавливают диагноз на основании упомянутого объемного представления упомянутой части тела.

25. Способ для мобильного ультразвукового блока, имеющего ультразвуковой зонд и реализованного в мобильном устройстве, причем способ содержит этапы, на которых:

принимают изображения от упомянутого зонда в течение времени и генерируют наборы изображений;

определяют, достаточно ли сгенерировано наборов; и

генерируют, посредством нейронной сети циклических канонических видов, набор итоговых циклических канонических изображений, демонстрирующих изменения в части тела в течение цикла части тела.

26. Способ по п. 25, также содержащий этап, на котором устанавливают диагноз на основании окончательного изображения, сгенерированного упомянутой нейронной сетью циклических канонических видов.