本申請涉及胎兒心臟超聲領(lǐng)域，特別是涉及一種基于時空一致性的跨模態(tài)胎兒心臟視覺導航方法、裝置、設備、介質(zhì)及產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、醫(yī)學影像是對于人體內(nèi)部組織器官在時間或者空間上的采集，在捕捉結(jié)構(gòu)和病變方面發(fā)揮了重要作用，但通常受限于時間或者空間復雜性，例如，在獲取診斷切面時，通常需要耗費大量時間，并且依賴于專家的經(jīng)驗，嚴重制約著醫(yī)學診斷的效率和精度。以胎兒心臟這一產(chǎn)前器官為例，其兼具時間和空間復雜性，操作者需要掌握豐富的心臟解剖知識并具備較強的空間想象力，根據(jù)母體環(huán)境、胎兒體位和孕周隨時轉(zhuǎn)換正確的空間立體關(guān)系，才能快速準確地獲取診斷切面，但這對絕大多數(shù)的產(chǎn)前篩查醫(yī)師來說是相當困難的。因此，迫切需要研究胎兒心臟視覺導航以減少操作者主觀干預和經(jīng)驗依賴，從而解決先天性心臟病早期診斷中的切面獲取難題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于此，本申請的目的是提供一種基于時空一致性的跨模態(tài)胎兒心臟視覺導航方法、裝置、設備。

2、為實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝巳缦路桨福?/p>

3、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N基于時空一致性的跨模態(tài)胎兒心臟視覺導航方法，包括：

4、獲取胎兒心臟超聲掃描過程中的當前超聲掃描切面；

5、基于所述當前超聲掃描切面，采用訓練好的相對位姿預測器預測當前超聲掃描切面的位姿變換矩陣和相對位姿變換矩陣；

6、基于位姿變換矩陣和相對位姿變換矩陣將探頭旋轉(zhuǎn)至目標超聲掃描切面，實現(xiàn)胎兒心臟視覺導航。

7、第二方面，本申請?zhí)峁┝艘环N基于時空一致性的跨模態(tài)胎兒心臟視覺導航裝置，包括：

8、獲取模塊，用于獲取胎兒心臟超聲掃描過程中的當前超聲掃描切面；

9、預測模塊，用于基于所述當前超聲掃描切面，采用訓練好的相對位姿預測器預測當前超聲掃描切面的位姿變換矩陣和相對位姿變換矩陣；

10、旋轉(zhuǎn)模塊，用于基于位姿變換矩陣和相對位姿變換矩陣將探頭旋轉(zhuǎn)至目標超聲掃描切面，實現(xiàn)胎兒心臟視覺導航。

11、第三方面，本申請?zhí)峁┝艘环N計算機設備，包括：存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序以實現(xiàn)上述的基于時空一致性的跨模態(tài)胎兒心臟視覺導航方法。

12、第四方面，本申請?zhí)峁┝艘环N計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述的基于時空一致性的跨模態(tài)胎兒心臟視覺導航方法。

13、第五方面，本申請?zhí)峁┝艘环N計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述的基于時空一致性的跨模態(tài)胎兒心臟視覺導航方法。

14、根據(jù)本申請?zhí)峁┑木唧w實施例，本申請具有以下技術(shù)效果：

15、本申請?zhí)峁┝艘环N基于時空一致性的跨模態(tài)胎兒心臟視覺導航方法、裝置、設備、介質(zhì)及產(chǎn)品，通過訓練好的相對位姿預測器可以預測當前超聲掃描切面的位姿變換矩陣和相對位姿變換矩陣，獲取到當前切面和目標切面之間的位姿變換關(guān)系，從而能夠?qū)⑻筋^準確旋轉(zhuǎn)至目標切面，實現(xiàn)胎兒心臟視覺導航。

技術(shù)特征：

1.一種基于時空一致性的跨模態(tài)胎兒心臟視覺導航方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于時空一致性的跨模態(tài)胎兒心臟視覺導航方法，其特征在于，所述相對位姿預測器包括依次連接的第一線性層、第一relu激活函數(shù)、第二線性層、第二relu激活函數(shù)和第三線性層。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于時空一致性的跨模態(tài)胎兒心臟視覺導航方法，其特征在于，所述相對位姿預測器的訓練過程包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于時空一致性的跨模態(tài)胎兒心臟視覺導航方法，其特征在于，所述損失函數(shù)包括第一損失函數(shù)、第二損失函數(shù)和第三損失函數(shù)；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于時空一致性的跨模態(tài)胎兒心臟視覺導航方法，其特征在于，所述損失函數(shù)的計算公式為：

6.一種基于時空一致性的跨模態(tài)胎兒心臟視覺導航裝置，其特征在于，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于時空一致性的跨模態(tài)胎兒心臟視覺導航裝置，其特征在于，還包括：訓練模塊；所述訓練模塊具體包括：

8.一種計算機設備，包括：存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序以實現(xiàn)權(quán)利要求1-5中任一項所述的基于時空一致性的跨模態(tài)胎兒心臟視覺導航方法。

9.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求1-5中任一項所述的基于時空一致性的跨模態(tài)胎兒心臟視覺導航方法。

10.一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序，其特征在于，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求1-5中任一項所述的基于時空一致性的跨模態(tài)胎兒心臟視覺導航方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種基于時空一致性的跨模態(tài)胎兒心臟視覺導航方法、裝置、設備、介質(zhì)及產(chǎn)品，涉及胎兒心臟超聲領(lǐng)域，該方法包括：獲取胎兒心臟超聲掃描過程中的當前超聲掃描切面；基于所述當前超聲掃描切面，采用訓練好的相對位姿預測器預測當前超聲掃描切面的位姿變換矩陣和相對位姿變換矩陣；基于位姿變換矩陣和相對位姿變換矩陣將探頭旋轉(zhuǎn)至目標超聲掃描切面，實現(xiàn)胎兒心臟視覺導航。本申請能夠基于真實的胎兒心臟的場景指導臨床醫(yī)生進行切面的導航及獲取。

技術(shù)研發(fā)人員：朱皞罡,張瑩瑩,何怡華,盛浩,暴明坤,王焱,王帥
受保護的技術(shù)使用者：杭州市北京航空航天大學國際創(chuàng)新研究院（北京航空航天大學國際創(chuàng)新學院）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8