[发明专利]基于高光谱高维成像的辅助CT筛查的系统和方法

说明书

本发明公开了一种基于高光谱高维成像的辅助CT筛查的系统，包括光机投影组件、成像相机、前置光学模块、光谱快速扫描模块、多目相机、人工智能信息处理模块；其中光机投影组件与成像相机完成投影结构光高维形貌探测功能，前置光学模块与光谱快速扫描模块完成图像的快速高光谱扫描功能，这两个功能单元组合成高光谱高维成像系统，光机投影组件还用于根据采集的被检测者的高维人体形貌，引导被检查者摆正体位；多目相机用于确定被检测者的当前体位并与最佳位姿作对比，以便进一步提醒被检查者矫正体位；人工智能信息处理模块进行精细光谱重构及多维度生命体征参数的人工智能分析。本发明可提高CT检测的深度、广度和效率，可实现自动化和无人化。

技术领域

本发明涉及一种基于高光谱高维成像的辅助CT筛查的系统和方法。

背景技术

CT具有客观、信息量丰富、检查便捷等特点；人工智能有利于辅助筛查、诊断、质控，特别是对心、肺、脊柱骨质的一次性胸部CT筛查、分层评估、预警预测和随访跟踪；高分辨、AI及低剂量使胸部CT智能检查取代直接数字化X线摄影（DR）胸部影像成为必然，特别是体检、筛查。我国CT普及率快速提升，2019年保有量2.5万台。为了得到良好的CT检测效果，患者在CT机上的体位是否准确是非常重要的。

新冠肺炎仍在流行，基层又缺少操作CT的熟练人员。 因此CT筛查室亟需提高智能化和无人化，以便显著提高筛查效率，有助于实现精准的疾病风险预警预测。另一方面， 新冠肺炎、流感等呼吸传染病属于弥漫性病灶。最近的技术可利用AI技术对这些呼吸传染病疾病患者CT图像的形状、灰度、纹理等影像组学特征进行自动化处理、分析鉴别（和预警，国际上基于深度学习的CT图像COVID-19的计算机辅助诊断也已经在一些医院得到开发和部署（Tan et al. Health Inf Sci Syst (2021) 9:10 ）。但这些高风险患者进入了CT检查室后，给CT检查室的消毒清理带来了麻烦。如果能够在被检查者进入CT检查室之前就通过生命体征参数无感监测技术分析鉴别这些呼吸传染病的风险，就可以让无人CT检查室更安全更方便维护。

发明内容

为了克服现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种基于高光谱高维成像的辅助CT筛查的系统和方法。

一种基于高光谱高维成像的辅助CT筛查的系统，包括光机投影组件、成像相机、前置光学模块、光谱快速扫描模块、多目相机、人工智能信息处理模块；其中光机投影组件与成像相机组成投影结构光高维形貌探测功能单元，前置光学模块与光谱快速扫描模块组成图像的快速高光谱扫描功能单元，这两个功能单元组合成高光谱高维成像系统，所述的光机投影组件还用于根据采集的被检测者的高维人体形貌，把根据专家经验结合历史数据所训练出的模型共同确定的被检查者的最佳位姿投影到躺床环境以便引导被检查者摆正体位；所述的多目相机用于确定被检测者的当前体位并与最佳位姿作对比，以便进一步提醒被检查者矫正体位；所述的人工智能信息处理模块进行精细光谱重构及多维度生命体征参数的人工智能分析。

所述的前置光学模块由成像透镜、准直透镜、聚焦透镜组成， 所述的光谱快速扫描模块由所述的前置光学模块、基于液晶的可调滤光片及CCD相机组成，通过快速改变施加在液晶上的电压来改变到达CCD相机的透射光谱。

一种应用所述系统的方法，通过无感的方式，所述的高光谱高维成像系统实时无感监测被检查者的多维度生命体征参数，包括呼吸、心率、血氧、体温、面部微震颤及面部与舌头的光谱，为医生获取更多被检查者的体征数据，让医生了解被检查者进行CT检查时的情绪和状态。

所述的高光谱高维成像系统实时无感采集的被检查者的血氧、 心率、呼吸、体温、面部微震颤及面部与舌头的光谱多维度生命体征参数与CT影像学鉴别结果进行深度学习关联训练，训练后的高光谱高维成像系统和/或联合CT影像分析给出被检查者呼吸传染病的鉴别与预警，从而避免传染。

本发明的有益效果：

可提高CT检测的深度、广度和效率，可实现自动化和（操作）无人化，尤其适用于紧急或者危机时刻。

附图说明