[发明专利]一种胎盘植入分型评估工具和方法

说明书

本发明涉及一种胎盘植入分型评估工具和方法，该工具包括感兴趣区域预处理输入模块、多流深度模型模块和多流模型预测融合输出模块,感兴趣区域预处理输入模块用于提取感兴趣区域，得到整体ROI区域标注信息；多流深度模型模块用于采用相同的深度为18层3D残差网络对FIESTA序列、SSFSE序列、FIESTA ROI序列和SSFSE ROI序列进行各自独立训练；多流模型预测融合输出模块用于对多流深度模型的四个流FIESTA流、SSFSE流、FIESTA ROI流和SSFSE ROI流对不同胎盘植入类型的预测概率相加取平均，得到最终的融合预测概率值，取最高的概率值对应的胎盘植入类别作为多流模型最终的预测输出。

技术领域

本发明涉及图像分类技术领域，具体涉及一种基于感兴趣区域多模态MRI图像融合的胎盘植入分型评估工具和方法。

背景技术

胎盘植入性疾病（placenta accrete spectrum disorders, PAS）是胎盘绒毛不同程度侵入子宫肌层引起的一系列疾病的总称，根据胎盘侵入深度，分为粘连型胎盘植入（placenta accreta, PA）、植入型胎盘植入（placenta increta, PI）及穿透型胎盘植入（placenta percreta, PP）。随着我国剖宫产术后再次妊娠比例上升，胎盘植入并发症的发生率不断增加，其主要风险问题为致命性产后出血及高子宫切除率，严重者甚至导致孕产妇死亡。文献报道，女性围产期子宫切除发生率为0.024%～0.87%，而其中因胎盘植入切除者高达73.3%（王媛媛，中国实用妇科与产科杂志2020年5月第36卷第5期《利用影像学指标判断胎盘植入患者不良妊娠结局》）。因此如何术前准确评估植入类型、预测术中出血可能、探索创新保留子宫、减少出血的手术方式，从而最终降低致命性产后出血率、年轻妇女子宫切除率及孕产妇死亡率、避免血源的浪费，减少患者及国家的经济负担是目前临床亟待迫切解决的实际问题（参见中国专利文献CN201610794451.6）。

胎盘植入的病理学原理和机制尚不明确，目前研究认为与蜕膜缺陷有关，绒毛附着处的子宫蜕膜组织有部分缺失，导致胎盘绒毛植入到子宫肌层甚至浆膜层或毗邻脏器。胎盘植入的金标准是术后通过对胎盘及子宫肌层样本细胞进行病理学分析，观察是否发生植入现象。该方法的特点是，需要在术后进行，并且需要2-3天的化验时间。但是诊断准确率高，是一种后验方法，用于验证和研究植入病理原因。胎盘植入的术前诊断评估方式主要有超声和核磁成像（MRI）两种。超声是大多数孕妇通常采用的方式，由于其具有价格便宜、操作便捷等特点，通常要求孕妇定期进行超声检查。核磁成像作为近几年常用的一种方式，逐渐引起了广泛的关注。核磁成像的特点是清晰度高，可以看到胎盘纹理、子宫肌层厚度等远超超声成像的诸多细节，因此成为了一种重要的辅助手段。

中国专利文献CN201610794451.6公开的技术方案是将胎盘植入按照超声影像学特征分为（超声）轻型和中型、重型，分别用来预测粘连型和植入型、穿透型；通过B超图像数据进行图像处理选择了9种指标（胎盘位置，胎盘厚度，胎盘后低回声带，膀胱线，胎盘陷窝，胎盘基底底部血流，宫颈血窦、宫颈形态以及剖宫产史）建立超声评分量表，根据评分量表对临床可疑胎盘植入的患者进行分型预测。虽然该专利文献提出了一种用于胎盘植入预测量化的B超评价方法，但是这9种指标的选择、9种指标的B超图像预处理、各个指标与结果的相关性人为赋予权重等这些工作主要依赖医生主观经验较多、泛化能力较弱、不同医院机构标准存在差异等问题。

本申请的发明人提出了一项新发明来克服现有技术的缺点，所述新发明是一种基于感兴趣区域多模态MRI图像融合的胎盘植入分型评估方法，是一种端到端的用于评估子宫胎盘植入存在或严重度的无创性方法，为后续妊娠手术提供参考。

发明内容

胎盘植入分型主要分为3类：无粘连/粘连型、植入型、穿透型，本发明的目的旨在提供一种基于感兴趣区域多模态MRI图像融合的胎盘植入分型评估工具和方法，所要解决的技术问题至少包括如何在多模态的情况下，充分利用各个模态之间的互补性，对不同模态信息进行融合，提高胎盘植入分型预测的准确率和鲁棒性。