本發(fā)明涉及醫(yī)療器械，尤其涉及一種基于超聲影像的icu-aw呼吸功能評估方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、重癥監(jiān)護(hù)室獲得性衰弱(intensive?care?unit-acquired?weakness，icu-aw)是指危重患者在icu內(nèi)長時間治療，特別是機(jī)械通氣時間過長，出現(xiàn)的肌肉質(zhì)量和肌力顯著下降，是危重患者常見且嚴(yán)重的并發(fā)癥之一，主要累及肢體和呼吸相關(guān)的肌肉，且膈肌功能障礙較肢體肌肉無力多見，高達(dá)80％的重癥患者在icu住院期間會出現(xiàn)膈肌功能障礙。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，icu-aw的呼吸功能評估方法均依賴于膈肌功能的測試，主要包括三大類：自主功能測試、非自主功能測試和影像學(xué)評估。

3、其中，自主功能測試和非自主功能測試技術(shù)均屬于侵入性操作且具有一定的技術(shù)難度，風(fēng)險大。影像學(xué)評估易受到成像設(shè)備、檢查方法和評估水平的影響，導(dǎo)致評估結(jié)果的可靠性低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種基于超聲影像的icu-aw呼吸功能評估方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)缺陷。

2、第一方面，本發(fā)明提供一種基于超聲影像的icu-aw呼吸功能評估方法，包括：

3、采集膈肌超聲影像；

4、將所述膈肌超聲影像輸入至語義分割模型，獲取所述語義分割模型輸出的分割出膈肌區(qū)域的超聲影像；

5、采用骨架提取算法提取所述膈肌區(qū)域的骨架，并采用邊界提取算法提取所述膈肌區(qū)域的邊界；基于所述膈肌區(qū)域的骨架和所述膈肌區(qū)域的邊界，確定icu-aw呼吸功能指標(biāo)。

6、在一些實施例中，所述膈肌超聲影像包括b型超聲影像；所述icu-aw呼吸功能指標(biāo)包括膈肌厚度。

7、在一些實施例中，所述基于所述膈肌區(qū)域的骨架和所述膈肌區(qū)域的邊界，確定icu-aw呼吸功能指標(biāo)，包括：

8、確定b型超聲影像中膈肌邊界和膈肌骨架之間的平均距離；

9、基于所述平均距離確定所述膈肌厚度。

10、在一些實施例中，所述膈肌超聲影像包括b型超聲影像；所述icu-aw呼吸功能指標(biāo)包括膈肌增厚分?jǐn)?shù)。

11、在一些實施例中，所述基于所述膈肌區(qū)域的骨架和所述膈肌區(qū)域的邊界，確定icu-aw呼吸功能指標(biāo)，包括：

12、確定呼吸過程中多幀b型超聲影像中膈肌邊界和膈肌骨架之間的平均距離；

13、基于所述平均距離確定所述膈肌厚度；

14、基于呼氣、吸氣的周期運(yùn)動過程中膈肌厚度的增厚比例確定膈肌增厚分?jǐn)?shù)。

15、在一些實施例中，所述膈肌超聲影像包括m型超聲影像；所述icu-aw呼吸功能指標(biāo)包括膈肌活動度。

16、在一些實施例中，所述基于所述膈肌區(qū)域的骨架和所述膈肌區(qū)域的邊界，確定icu-aw呼吸功能指標(biāo)，包括：

17、確定呼吸過程中多幀m型超聲影像中膈肌邊界和膈肌骨架；

18、確定膈肌骨架和/或膈肌邊界的最低點；

19、通過追蹤最低點的位置變化來計算膈肌活動度。

20、第二方面，本發(fā)明還提供一種基于超聲影像的icu-aw呼吸功能評估裝置，包括：采集模塊，用于采集膈肌超聲影像；

21、分割模塊，用于將所述膈肌超聲影像輸入至語義分割模型，獲取所述語義分割模型輸出的分割出膈肌區(qū)域的超聲影像；

22、提取模塊，用于采用骨架提取算法提取所述膈肌區(qū)域的骨架，并采用邊界提取算法提取所述膈肌區(qū)域的邊界；

23、評估模塊，用于基于所述膈肌區(qū)域的骨架和所述膈肌區(qū)域的邊界，確定icu-aw呼吸功能指標(biāo)。

24、第三方面，本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運(yùn)行的計算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)如上述第一方面任一種所述基于超聲影像的icu-aw呼吸功能評估方法。

25、第四方面，本發(fā)明還提供一種非暫態(tài)計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，該計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上述第一方面任一種所述基于超聲影像的icu-aw呼吸功能評估方法。

26、第五方面，本發(fā)明還提供一種計算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計算機(jī)程序，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上述第一方面任一種所述基于超聲影像的icu-aw呼吸功能評估方法。

27、本發(fā)明提供的基于超聲影像的icu-aw呼吸功能評估方法及裝置，可以自動對膈肌影像進(jìn)行處理，并計算膈肌功能指標(biāo)，進(jìn)而反映個體呼吸功能，有助于輔助醫(yī)師對患者的呼吸功能評估，提高評估效率。另一方面，基于ai的評估結(jié)果更加客觀，有助于避免因醫(yī)師經(jīng)驗不足、判斷主觀引入的誤差，提高了評估的可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種基于超聲影像的icu-aw呼吸功能評估方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超聲影像的icu-aw呼吸功能評估方法，其特征在于，所述膈肌超聲影像包括b型超聲影像；所述icu-aw呼吸功能指標(biāo)包括膈肌厚度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于超聲影像的icu-aw呼吸功能評估方法，其特征在于，所述基于所述膈肌區(qū)域的骨架和所述膈肌區(qū)域的邊界，確定icu-aw呼吸功能指標(biāo)，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超聲影像的icu-aw呼吸功能評估方法，其特征在于，所述膈肌超聲影像包括b型超聲影像；所述icu-aw呼吸功能指標(biāo)包括膈肌增厚分?jǐn)?shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于超聲影像的icu-aw呼吸功能評估方法，其特征在于，所述基于所述膈肌區(qū)域的骨架和所述膈肌區(qū)域的邊界，確定icu-aw呼吸功能指標(biāo)，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超聲影像的icu-aw呼吸功能評估方法，其特征在于，所述膈肌超聲影像包括m型超聲影像；所述icu-aw呼吸功能指標(biāo)包括膈肌活動度。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于超聲影像的icu-aw呼吸功能評估方法，其特征在于，所述基于所述膈肌區(qū)域的骨架和所述膈肌區(qū)域的邊界，確定icu-aw呼吸功能指標(biāo)，包括：

8.一種基于超聲影像的icu-aw呼吸功能評估裝置，其特征在于，包括：

9.一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至7任一項所述基于超聲影像的icu-aw呼吸功能評估方法。

10.一種非暫態(tài)計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機(jī)程序，其特征在于，所述計算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至7任一項所述基于超聲影像的icu-aw呼吸功能評估方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種基于超聲影像的ICU?AW呼吸功能評估方法及裝置，所述方法包括：采集膈肌超聲影像；將所述膈肌超聲影像輸入至語義分割模型，獲取所述語義分割模型輸出的分割出膈肌區(qū)域的超聲影像；采用骨架提取算法提取所述膈肌區(qū)域的骨架，并采用邊界提取算法提取所述膈肌區(qū)域的邊界；基于所述膈肌區(qū)域的骨架和所述膈肌區(qū)域的邊界，確定ICU?AW呼吸功能指標(biāo)。本發(fā)明可以自動對膈肌影像進(jìn)行處理，并計算膈肌功能指標(biāo)，進(jìn)而反映個體呼吸功能，有助于輔助醫(yī)師對患者的呼吸功能評估，提高評估效率。另一方面，基于AI的評估結(jié)果更加客觀，有助于避免因醫(yī)師經(jīng)驗不足、判斷主觀引入的誤差，提高了評估的可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：程龍,王一帆,韓立君,周明,黃麗萍,鄒永向,耿雨涵
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國科學(xué)院自動化研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10