一种基于边缘侧计算和服务装置的病理诊断系统及方法制造方法及图纸

本申请公开了一种基于边缘侧计算和服务装置的病理诊断系统及方法，其中，系统包括：数字切片扫描仪、边缘侧计算终端、医生诊断工作站、边缘侧集成服务器；所述数字切片扫描仪，将病理切片扫描为病理切片数字影像；所述边缘侧计算终端，将病理切片数字影像进行边缘计算处理，并给出初步诊断结果；所述医生诊断工作站，医生根据边缘计算后的病理切片数字影像进行医学诊断；所述边缘侧集成服务器，进行边缘计算终端的模型训练和更新。本发明专利技术利用边缘侧计算技术与数字切片扫描仪相结合，在扫描存储同时病灶识别以及初筛诊断，可与医生诊断平台及远程会诊系统对接，大大提高病理切片识别效率。并且还采用联合学习的机制，同时进行多家医院工作站模型训练，并返回对应的修正参数。本系统将会获得一个鲁棒性高，识别精度高的模型。

A pathological diagnosis system and method based on edge side calculation and service device

【技术实现步骤摘要】
一种基于边缘侧计算和服务装置的病理诊断系统及方法
本专利技术属于属于医疗影像识别，边缘计算以及自动化系统工程的交叉领域，具体涉及一种基于边缘侧计算和服务装置的病理诊断系统及方法。
技术介绍
病理切片检查在医学上有着非常广泛的应用，无论是对疾病的组织学检查，还是对肿瘤性质的判断，有着非常重要的地位。但是传统的病理切片不易保存，多次使用会造成磨损，而且使用人在观察病理切片的时候还要借助显微镜，不能多人同时观察。这些缺点都是不可避免的，随着社会的发展，病理切片在经过数字化之后就可以避开以上缺点，而且还可以方便研究人员的日后处理研究。
技术实现思路
为解决现有技术中的不足，本专利技术提出一种基于边缘侧计算装置的病理诊断系统及方法。其中，一种基于边缘侧计算装置的病理诊断系统，包括：数字切片扫描仪、边缘侧计算终端、医生诊断工作站以及边缘侧集成计算服务器；所述数字切片扫描仪与所述边缘侧计算终端相连接，所述边缘侧计算终端分别与所述医生诊断工作站和边缘侧集成服务器相连接；所述数字切片扫描仪，将病理切片扫描为病理切片数字影像，并将病理切片数字影像传递给所述边缘侧计算终端；所述边缘侧计算终端，接收所述数字切片扫描仪传递过来的病理切片数字影像，将病理切片数字影像进行边缘计算处理，给出初步诊断结果，包括病灶部位的识别结果以及分割结果，并将经过边缘计算处理后的病理切片数字影像和初步诊断结果传递给医生诊断工作站；同时接收医生诊断工作站反馈的医生诊断结果并对其标注部位进行确认，并将初步诊断结果和医生诊断结果综合为测试结果，并对测试结果进行加密后传递给边缘侧集成计算服务器；所述医生诊断工作站，医生根据边缘计算后的病理切片数字影像进行医学诊断，并将医生诊断结果传递给边缘侧计算终端。所述边缘侧集成计算服务器：接收所述边缘侧计算终端传递过来的加密后测试结果，在之前训练的模型基础上进行新一轮的训练，并将新一轮训练后的模型参数传递给边缘侧计算终端。所述边缘侧集成计算服务器，被放置在远端；所述边缘侧计算终端，被放置在医院内部。所述边缘侧集成计算服务器，多家医院采用同一台边缘集成计算服务器，各家医院的加密后测试结果均传递给同一台边缘集成计算服务器，所述边缘侧集成计算服务器利用所有医院的加密后测试结果，重新进行新一轮的训练，并将新一轮训练后的模型参数传递给各家医院的边缘侧计算终端。所述边缘侧集成计算服务器，进行新一轮的训练时，过滤滤掉病人信息，通过安全链接传输至每家医院系统中边缘侧计算装置，从而达到保护病人隐私的目的。所述安全链接，包括：(1)过滤掉病人的基本信息，例如：病人姓名，年龄，性别等。(2)对安全链接中的信息进行加密操作，只有通过密钥才可以打开安全链接；首先对原始文件进行hash操作；其次产生随机数来加密原始文件；最后利用公钥加密随机数，来确保只有边缘侧集成计算服务器才可以打开安全链接。一种基于边缘侧计算装置的病理诊断方法，采用所述的基于边缘侧计算装置的病理诊断系统实现，具体步骤如下：步骤S1：使用数字切片扫描仪将病理切片扫描为病理切片数字影像，并将病理切片数字影像传递给所述边缘侧计算终端；步骤S2：使用边缘侧计算终端，接收所述数字切片扫描仪传递过来的病理切片数字影像，将病理切片数字影像进行边缘计算处理，并给出初步诊断结果，包括病灶部位识别结果以及分割结果，并将经过边缘计算处理后的病理切片数字影像和初步诊断结果传递给医生诊断工作站；步骤S3：通过医生诊断工作站，医生根据边缘计算后的病理切片数字影像进行医学诊断，并将医生诊断结果传递给边缘侧计算终端。步骤S4：使用边缘侧计算终端，对医生诊断工作站反馈的医生诊断结果和步骤S2生成的初步诊断结果进行综合，生成测试结果，并将测试结果加密后传递给边缘侧集成计算服务器。步骤S5：使用边缘侧集成计算服务器，根据边缘侧计算终端传递过来的加密后测试结果，进行新一轮的模型训练，并将新一轮训练后的模型参数传递给边缘侧计算终端。在步骤S2中，进行边缘计算处理，并给出初步诊断结果的过程如下步骤：步骤S2.1：将病理切片数字影像进行标准化预处理；步骤S2.1.1：对病理切片数字影像进行归一化；步骤S2.1.2：对归一化后的病理切片数字影像进行锐化；步骤S2.1.3：对锐化后的数字影像进行裁剪成指定大小。步骤S2.2：将预处理后的病理切片数字影像，进行边缘计算处理，并给出初步诊断结果；S2.2.1：设置初始的模型参数；S2.2.2：将预处理后的病理切片数字影像放入U-net网络中进行测试，输出初步诊断结果，即多张带有病变部位识别及分割的图像；所述U-net网络由边缘侧集成计算服务器传过来的利用U-net算法已经训练好的初始网络模型以及模型参数；S2.2.3接收边缘侧集成计算服务器传递过来的新模型参数，转到步骤S2.2.2，将新模型参数代替原模型参数，等待对下一次预处理后的病理切片数字影像进行处理，输出下一步初步诊断的结果。所述步骤S1～步骤S5之后还包括，步骤S6，具体如下：步骤S6：多家医院使用同一台边缘侧集成计算服务器，该边缘侧集成计算服务器接受从每家医院系统中传递过来的经过医生诊断的数字病理切片数字影像，将这些图像分为训练集、验证集和测试集，并将训练集和测试集输入已经创建的网络模型，在之前训练权重的基础上，重新对模型进行训练，输出新的模型参数，将新的模型参数传递给各家医院的边缘侧计算终端。本申请所达到的有益效果：本专利技术提出一种基于边缘侧计算装置的病理诊断系统及方法，利用边缘侧计算技术与数字扫描仪相结合，可以更加方便的对数字图像进行保存、传输、计算等操作，在扫描存储同时病灶识别以及初筛诊断，可与医生诊断平台及远程会诊系统对接，大大提高病理切片识别效率。本专利技术采用边缘侧计算技术快速对数字病理切片进行预处理，辅助医生进行精准判断，并且还采用联合学习的机制，保护病人隐私的同时收集多家医院工作站训练结果，并返回对应的修正参数。随着不同医院病理切片数据的不断增多，本系统将会获得一个鲁棒性高，识别效率快，识别精度高的模型，并优化辅助医生进行诊断。附图说明图1为本专利技术实施例的基于边缘侧计算和服务装置的病理诊断系统针对一家医院的系统结构图；图2为本专利技术实施例的多家医院联合训练系统结构图；图3为本专利技术实施例的多家医院联合训练整体架构图。具体实施方式下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。本专利技术提出一种基于边缘侧计算和服务装置的病理诊断系统及方法。一种基于边缘侧计算和服务装置的病理诊断系统，应用在一家医院中时，如图1所示，包括：数字切片扫描仪、边缘侧计算终端、医生诊断工作站以及边缘侧集成计算服务器；所述数字切片扫描仪与所述边缘侧计算终端相连接，所述边缘侧计算终本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于边缘侧计算和服务装置的病理诊断系统，其特征在于，/n包括：数字切片扫描仪、边缘侧计算终端、医生诊断工作站以及边缘侧集成计算服务器；/n所述数字切片扫描仪与所述边缘侧计算终端相连接，所述边缘侧计算终端分别与所述医生诊断工作站和边缘侧集成服务器相连接；/n所述数字切片扫描仪，将病理切片扫描为病理切片数字影像，并将病理切片数字影像传递给所述边缘侧计算终端；/n所述边缘侧计算终端，接收所述数字切片扫描仪传递过来的病理切片数字影像，将病理切片数字影像进行边缘计算处理，给出初步诊断结果，并将经过边缘计算处理后的病理切片数字影像和初步诊断结果传递给医生诊断工作站；同时接收医生诊断工作站反馈的医生诊断结果，将初步诊断结果和医生诊断结果综合为测试结果，并对测试结果进行加密后传递给边缘侧集成计算服务器；/n所述医生诊断工作站，医生根据边缘计算后的病理切片数字影像进行医学诊断，并将医生诊断结果传递给边缘侧计算终端；/n所述边缘侧集成计算服务器：接收所述边缘侧计算终端传递过来的加密后测试结果，在之前训练的模型基础上进行新一轮的训练，并将新一轮训练后的模型参数传递给边缘侧计算终端。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于边缘侧计算和服务装置的病理诊断系统，其特征在于，
包括：数字切片扫描仪、边缘侧计算终端、医生诊断工作站以及边缘侧集成计算服务器；
所述数字切片扫描仪与所述边缘侧计算终端相连接，所述边缘侧计算终端分别与所述医生诊断工作站和边缘侧集成服务器相连接；
所述数字切片扫描仪，将病理切片扫描为病理切片数字影像，并将病理切片数字影像传递给所述边缘侧计算终端；
所述边缘侧计算终端，接收所述数字切片扫描仪传递过来的病理切片数字影像，将病理切片数字影像进行边缘计算处理，给出初步诊断结果，并将经过边缘计算处理后的病理切片数字影像和初步诊断结果传递给医生诊断工作站；同时接收医生诊断工作站反馈的医生诊断结果，将初步诊断结果和医生诊断结果综合为测试结果，并对测试结果进行加密后传递给边缘侧集成计算服务器；
所述医生诊断工作站，医生根据边缘计算后的病理切片数字影像进行医学诊断，并将医生诊断结果传递给边缘侧计算终端；
所述边缘侧集成计算服务器：接收所述边缘侧计算终端传递过来的加密后测试结果，在之前训练的模型基础上进行新一轮的训练，并将新一轮训练后的模型参数传递给边缘侧计算终端。


2.根据权利要求1所述的基于边缘侧计算和服务装置的病理诊断系统，其特征在于：
所述边缘侧集成计算服务器，被放置在远端；
所述边缘侧计算终端，被放置在医院内部。


3.根据权利要求1所述的基于边缘侧计算和服务装置的病理诊断系统，其特征在于：
所述边缘侧集成计算服务器，多家医院采用同一台边缘集成计算服务器，各家医院的加密后测试结果均传递给同一台边缘集成计算服务器，所述边缘侧集成计算服务器利用所有医院的加密后测试结果，重新进行新一轮的训练，并将新一轮训练后的模型参数传递给各家医院的边缘侧计算终端。


4.根据权利要求3所述的基于边缘侧计算和服务装置的病理诊断系统，其特征在于，
所述边缘侧集成计算服务器，进行新一轮的训练时，通过安全链接传输至每家医院系统中边缘侧计算装置。


5.根据权利要求3所述的基于边缘侧计算和服务装置的病理诊断系统，其特征在于，
所述安全链接，包括：
(1)过滤掉病人的基本信息；
(2)对安全链接中的信息进行加密操作，只有通过密钥才可以打开安全链接。


6.一种基于边缘侧计算和服务装置的病理诊断方法，采用权利要求1-5任意一项权利要求所述的基于边缘侧计算和服务装置的病理诊断系统实现，具体步骤如下：
步骤S1：使用数字切片扫描仪将病理切片扫描为病理切片数字影像，并将病理切片数字影像传递给所述边缘侧计算终端；
步骤S2：使用边缘侧计算终端，接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晶，何校栋，雷晓达，李伟平，卢迪，
申请(专利权)人：北京贝叶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11