乳房超声自动扫描与人工智能诊断系统技术方案

本发明专利技术公开一种乳房超声自动扫描和AI自动诊断系统。所述系统包括：乳房超声自动扫描装置、无线超声扫描头、平板或手机、互联网/移动互联网、数据存储系统、和AI自动诊断系统。所述系统自动扫描患者乳房并连续获取相应超声扫描视频，通过AI自动诊断系统分析所获得的扫描视频，自动截取病灶帧图像，并用AI准确诊断，发现和预测乳腺癌。

Breast ultrasound automatic scanning and artificial intelligence diagnosis system

The invention discloses a breast ultrasound automatic scanning and an AI automatic diagnosis system. The system includes: breast ultrasound automatic scanning device, wireless ultrasound scanning head, tablet or mobile phone, Internet / mobile Internet, data storage system, and AI automatic diagnosis system. The system automatically scans the breast of the patient and continuously obtains the corresponding ultrasound scanning video, analyzes the obtained scanning video through the AI automatic diagnosis system, automatically intercepts the focus frame image, and uses AI to accurately diagnose, discover and predict breast cancer.

【技术实现步骤摘要】
乳房超声自动扫描与人工智能诊断系统
本专利技术涉及人工智能和移动医疗领域，尤其涉及一种乳房超声自动扫描与人工智能诊断系统。
技术介绍
乳腺癌是全球女性面临的最常见肿瘤之一，也是中国女性发病率最高的癌症，每年有近30万新发病历，并还在逐年增加。研究发现，I期乳腺癌5年生存率为97%，II期乳腺癌为75%，III期乳腺癌仅为45%。所以，早期发现和诊断乳腺癌是提高乳腺癌患者生存率，降低死亡率，减少医疗费用的关键。乳腺癌筛查，是早期发现乳腺癌患者的重要手段，联合国卫生组织推荐45岁以上的女性，应该每年参加一次乳腺癌筛查。然而，随着乳腺癌发病向更早期的女性发展，更年轻的女性也开始参加每年的乳腺癌筛查。乳腺癌筛查通常采用钼靶和超声两种方法，由于中国女性乳房组织结构中脂肪比外国女性少，因此，超声乳腺癌筛查比钼靶筛查更适合中国女性。在中国，乳腺癌筛查适龄妇女高达两亿多人，开展乳腺癌筛查需要大量的资源和专家。而目前，乳腺癌筛查的资源和专家严重不足，导致乳腺癌筛查不能及时开展。特别是，在农村和边远山区，由于基层医生的技术水平不够，在用超声扫描乳房获取影像数据时，存在以下技术问题：1.由于经验不够丰富，导致操作扫描角度随机变化和检查过程耗时长；2.扫描的完整性不确定，可能无法覆盖整个乳房；3.检测效果依赖于医师的经验、身体状态，不稳定；为解决以上问题，本专利技术提供一种乳房超声自动扫描与人工智能诊断系统，通过自动扫描装置，自动扫描被检查女性的乳房，根据女性乳房不同曲线，自适应调整扫描轨迹和探头角度，确保超声探头紧贴着皮肤表面扫描并保持和皮肤表面垂直。自动扫描得到的超声影像，再由人工智能提取病灶帧图像，自动诊断乳腺癌病变，使基层医生乳腺癌筛查达到专家水平。本专利技术显著效益是，可以通过自动扫描获得质量合格的乳房超声影像，从而通过人工智能乳腺癌自动诊断系统完成乳腺癌筛查，早期发现和诊断乳腺癌，从而提高乳腺癌患者生存率，降低死亡率，减少医疗费用。大规模推广本专利技术，可以解决乳腺癌筛查资源不足，专家缺乏的问题。节约大量的人力物力，服务于大众，取得巨大的社会和经济效益。
技术实现思路
本专利技术公开一种乳房超声自动扫描和AI自动诊断系统。所述系统包括：乳房超声自动扫描装置、无线超声扫描头、平板或手机、互联网/移动互联网、数据存储系统、和AI自动诊断系统。所述系统自动扫描患者乳房并连续获取相应超声扫描视频；所述的AI自动诊断系统分析所获得的超声扫描视频，自动截取病灶帧，再用AI准确诊断，发现和预测乳腺癌。本专利技术所述的乳房超声自动扫描装置，用于完成乳房超声自动无缝扫描。所述装置安装无线超声扫描探头，通过自动控制系统，完成XY平面无缝扫描，完成扫描探头扫描角度自动调整，扫描高度自动调整，使之根据乳房的不同曲线自适应调整扫描轨迹和探头角度，确保超声扫描探头贴皮肤表面扫描并保持和皮肤表面垂直。进一步，所述扫描探头通过其宽边平行X轴安装完成X轴分区沿着Y轴扫描，通过旋转扫描探头使其宽边与Y轴平行完成Y轴分区沿着X轴扫描，从而完成对乳房的分区域、两垂直方向无缝完整扫描。进一步，所述扫描探头与皮肤接触时，产生接触压力，由压力传感器检测其压力，再通过自动调整扫描探头的高度，保持所设置的压力数值不变，以此控制所述扫描探头与皮肤接触的紧密度。进一步，所述扫描探头与皮肤接触时，可以根据被扫描乳房曲线自动调节所述扫描探头宽面倾斜度和窄面倾斜度，从而保证扫描探头与被扫描点皮肤垂直，以获得高质量扫描图像。进一步，所述的乳房超声自动扫描装置还有微处理器，用于通过程序控制所述系统完成自动扫描。进一步，所述的乳房超声自动扫描装置还有WiFi单元，通过所述的WiFi单元设置参数及实现远程控制。本专利技术所述的超声扫描头，是一个独立的无线超声扫描头，用于扫描患者乳房，获取乳房超声影像。本专利技术所述的平板或手机，用于通过App完成乳房超声自动扫描装置的设置，无线超声扫描头的设置与扫描影像获取，并通过其WiFi或移动数据网络传输给云端存储。本专利技术所述的互联网/移动数据网络，用于将平板或手机与云存储系统连接，将自动扫描获得的超声影像上传到云存储系统存储。本专利技术所述的扫描控制系统，用于控制所述的乳房超声自动扫描装置的无线扫描探头，调整探头角度（保证探头与被扫描皮肤垂直）、高度（控制扫描探头接触乳房的松紧度）及扫描探头的运行轨迹，实现无缝扫描。进一步，所述的扫描控制系统，分别控制5个步进电机，2个水平运动控制电机，1个垂直运动控制电机，和2个探头宽边和窄边与垂直线的夹角调整控制电机。进一步，通过调整无线扫描探头的宽边和窄边与垂直线的夹角，保证扫描探头与扫描皮肤垂直。本专利技术所述的数据存储系统，是云存储系统，用于存储所述的超声扫描影像数据。本专利技术所述的AI自动诊断系统，用于分析和处理所述的乳房自动扫描系统获取的超声扫描视频数据，给出诊断结果。进一步，所述的AI自动诊断系统，首先用一个训练好的AI两分类模型，逐帧识别和提取病灶帧图像。进一步，所述的AI自动诊断系统，用一个AI比较器，对所识别出来的病灶帧图像进行逐帧比较，剔除重复帧图像。进一步，所述的AI自动诊断系统，用一个训练好的乳腺癌自动诊断系统，对病灶帧进行标注、识别和分类，在被诊断图像上用矩形框出病灶，再根据分类器识别结果，给出乳腺癌自动诊断结果：正常、良性、或恶性。本专利技术的直接效益：一是、提供了一种乳房超声自动扫描与人工智能诊断系统，使得没有经验的基层医生，也可以完成对患者乳房自动扫描和采集合格超声影像，并通过AI系统自动诊断。二是、为提高农村和基层医生的乳腺癌筛查水平提供了基础，为大规模、低成本开展乳腺癌筛查提供了条件，惠及亿万妇女。三是、大大地减轻了乳腺癌筛查和读片医生的劳动强度，并提高了准确性。大规模推广本专利技术，可以节约大量的人力物力，服务于大众，取得巨大的社会和经济效益。附图说明图1是本专利技术优先实施例的乳房超声自动扫描与人工智能诊断系统结构示意图；图2是本专利技术优先实施例的乳房超声自动扫描装置结构图；图3是本专利技术优先实施例的乳房超声自动扫描装置的控制原理图；图4是本专利技术优先实施例的系统工作流程；图5是本专利技术优先实施例的乳房超声自动扫描轨迹控制流程；图6是本专利技术优先实施例的AI自动诊断系统工作原理；图7是本专利技术优先实施例的AI自动诊断系统工作流程。具体实施方式现在结合附图和优选实施例对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本原理、基本结构和基本功能，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。本领域的一般技术人员可能会意识到本专利技术的一些变体以及等同替代，但这些变体和等同替代不应理解为超出了本专利技术的保护范围。如图1所示的本专利技术优先实施例的乳房超声自动扫描与人工智能诊断系统结构示意图，101是AI自动诊断本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.乳房超声自动扫描与人工智能诊断系统，其特征在于，包括：/n乳房超声自动扫描装置，用于通过控制其无线扫描探头运动轨迹，保证探头与被扫描皮肤的垂直度和接触松紧度，自动所述探头对乳房实现无缝，高质量超声扫描；无线超声扫描头，用于在扫描时获取超声信号，并通过无线传输方式将所述的扫描视频传输到平板或手机上；/n平板或手机，用于接收和存储所述的无线探头超声扫描影像，并在完成自动扫描后上传给所述的数据存储系统；此外，还可以用于设置所述的乳房超声自动扫描参数；互联网/移动互联网，用于将连续扫描的视频和病患信息上传到所述的数据存储系统；数据存储系统，用于存储所述的连续扫描超声视频；AI自动诊断系统，用于从连续扫描视频中提取质量合格的病灶帧图像，并进行人工智能标注与诊断。/n

【技术特征摘要】
1.乳房超声自动扫描与人工智能诊断系统，其特征在于，包括：
乳房超声自动扫描装置，用于通过控制其无线扫描探头运动轨迹，保证探头与被扫描皮肤的垂直度和接触松紧度，自动所述探头对乳房实现无缝，高质量超声扫描；无线超声扫描头，用于在扫描时获取超声信号，并通过无线传输方式将所述的扫描视频传输到平板或手机上；
平板或手机，用于接收和存储所述的无线探头超声扫描影像，并在完成自动扫描后上传给所述的数据存储系统；此外，还可以用于设置所述的乳房超声自动扫描参数；互联网/移动互联网，用于将连续扫描的视频和病患信息上传到所述的数据存储系统；数据存储系统，用于存储所述的连续扫描超声视频；AI自动诊断系统，用于从连续扫描视频中提取质量合格的病灶帧图像，并进行人工智能标注与诊断。


2.根据权利要求1所述的乳房超声自动扫描与人工智能诊断系统，其特征在于，所述乳房超声自动扫描装置，可以让所述的扫描探头在五个维度上通过微型步进电机调整，实现XY平面上无缝扫描，通过调整扫描探头的高度，控制扫描探头与被扫描皮肤接触松紧度，通过分别调整探头宽面和窄面与垂直线的角度，保证在扫描不同曲度的乳房皮肤点时，扫描头与被扫描点皮肤垂直。


3.根据权利要求1所述的乳房超声自动扫描与人工智能诊断系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦绮玲，周琦，刘亚平，
申请(专利权)人：苏州米特希赛尔人工智能有限公司，苏州赫米兹健康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32