(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202210960232.6
(22)申请日 2022.08.11
(71)申请人 上海交通大 学
地址 200240 上海市闵行区东川路80 0号
(72)发明人 王宇光 沈逸卿
(74)专利代理 机构 上海伯瑞杰知识产权代理有
限公司 312 27
专利代理师 孟旭彤
(51)Int.Cl.
G06T 7/11(2017.01)
G06T 5/50(2006.01)
G06V 10/42(2022.01)
G06V 10/80(2022.01)
G06V 10/82(2022.01)
G06N 3/04(2006.01)
(54)发明名称
一种病理图像处 理方法、 模型和设备
(57)摘要
本发明公开了一种病理图像处理方法, 在接
收到的病理图像中构建细胞图, 该细胞图包含有
细胞结构信息; 将所述细胞图输入 经过训练的病
理图像处理模型, 获得融合特征为HO, 用于预测
基因标记物的表达。 病理图像处理模 型融合了图
卷积神经网络GNN模型和卷积神经网络CNN模型,
GNN模型用于从所述细胞图中提取低维度特征
HG, CNN模型用于从所述病理图像中提取图像层
面的低维度特征HI, 特征HG和HI经过一个融合层
的拼接后得到融合特 征为HO。
权利要求书2页 说明书3页 附图1页
CN 115294157 A
2022.11.04
CN 115294157 A
1.一种病理图像处 理方法, 其特 征在于, 包括 步骤,
在接收到的病理图像中构建细胞图, 该细胞图包 含有细胞 结构信息;
将所述细胞图输入经过训练的病理图像处理模型, 获得融合特征为HO, 用于预测基因标
记物的表达 。
2.根据权利要求1所述的病理图像处理方法, 其特征在于, 所述构建细胞图的方法, 包
括,
利用一个预训练 的细胞核分割 模型从病理图像中分割出细胞核区域, 每一个分割出的
细胞核区域构成了细胞图的一个节点, 记做vj, 其中, 下标j是对一张病理图像中细胞核的
一个编号;
根据细胞核区域重心之间的距离计算图节点之间边的权重, 图中任意两个节点vj和vi
之间的边的权 重wij的计算公式(1)如下:
其中, d(vi,vj)代表了细胞核vj和vi重心之间的2维欧几里得距离, dc代表临界距离, 决
定了最大的细胞距离作用范围, 由具体的数据集和病理图像的放大倍 率决定,
当细胞核重心间的距离小于dc, 则权重wij为
否则权重wij为0, 即这两个节 点之间
没有链接的边。
3.根据权利要求1所述的病理图像处理方法, 其特征在于, 病理图像处理模型融合了图
卷积神经网络GN N模型和卷积神经网络 CNN模型,
GNN模型用于从所述细胞图中提取低维度特 征HG,
CNN模型用于从所述病理图像中提取图像层面的低维度特 征HI,
特征HG和HI经过一个融合层的拼接后得到融合特 征为HO。
4.根据权利要求3所述的病理图像处理方法, 其特征在于, 所述融合层基于MLP融合策
略, 采用多个MLP单 元MLPBlock的迭代, 得到融合特 征HO的表达,
HO=MLPBlock(...(MLPBlock(HC))) (2)
其中, HC为HG和HI链接后的特 征, 即HC=concat[HI,HG], concat为链接操作,
MLPBlock的表达如下,
MLPBlock(H)=Dropout(ReLU(L inear(H))) (3)
其中, Line ar是一个可学习的线性层, ReLU为ReLU激 活函数, Drop out为Drop out正则化
层。
5.根据权利要求3所述的病理图像处理方法, 其特征在于, 所述融合层基于
Transformer融合策略, 其基于Transformer的融合策略表达如下,
HO=Pooling(TransBl ock(…(TransBl ock(HC)))) (4)
其中, HC为HG和HI链接后的特征, 即HC=concat[HI,HG], concat为链接操作, Pooling为
池化层, TransBl ock是transformer的基本单位, 表达如下:
TransBlock(H)=ResidualPreN orm(MLPBl ock,ResidualPreN orm(MHSA,H)) (5)
MHSA是多头的自注意力机制层(Multi ‑headed self‑attention), ResidualPreNorm是权 利 要 求 书 1/2 页
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2残差预先Layer Norm层, 即Layer Norm层放置 于之前。
6.一种病理图像处理模型, 其特征在于, 该病理图像处理模型融合了图卷积神经网络
GNN模型和卷积神经网络 CNN模型,
GNN模型用于从病理图像的细胞图中提取低维度特 征HG,
CNN模型用于从病理图像中提取图像层面的低维度特 征HI,
特征HG和HI经过一个融合层的拼接后得到融合特 征为HO。
7.一种病理图像处 理设备, 其特 征在于, 所述设备包括存 储器; 以及
耦合到所述存储器的处理器, 该处理器被配置为执行存储在所述存储器中的指令, 所
述处理器执行以下操作:
在接收到的病理图像中构建细胞图, 该细胞图包 含有细胞 结构信息;
将所述细胞图输入经过训练的病理图像处理模型, 获得融合特征为HO用于预测 基因标
记物的表达 。
8.一种存储介质, 其上存储有计算机程序, 其特征在于, 该程序被处理器执行时, 实现
如权利要求1至 5中任一所述的方法。权 利 要 求 书 2/2 页
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专利 一种病理图像处理方法、模型和设备
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