Система и способ оценки усталости врача Российский патент 2023 года по МПК A61B5/00 A61B5/16 

Описание патента на изобретение RU2800312C1

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области измерений для диагностических целей, и, более конкретно, к системе и способу оценки усталости врача.

Уровень техники

Нагрузка на рентгенологов постоянно растет в последнее десятилетие, в основном из-за увеличения количества медицинских изображений, получаемых для целей диагностики, планирования лечения и мониторинга после лечения. Существуют исследования, показывающие, что качество решений, принимаемых врачами по результатам диагностики медицинских изображений, не идеально: до 4-10% диагнозов являются ошибочными. Около 60-80% ошибок относятся к ошибкам восприятия, когда аномалии упускаются из виду, в то время как остальные являются когнитивными ошибками, когда аномалии видны, но неправильно интерпретируются. На радиологические ошибки влияют различные факторы, включая априорные ожидания, предвзятость зрения, опыт и усталость. Настоящее изобретение направлено на оценку усталости врача, чтобы получить возможность исключить или по меньшей мере смягчить один из упомянутых факторов.

Хотя общая усталость кажется субъективным ощущением, существуют относительно объективные методы исследования усталости, которые можно разделить на 2 группы: опросники и инструментальные методы. Первая группа методов исследования усталости применяет анкетирование (опрос) врача и определение усталости на основе анализа ответов. Тем не менее, заполнение ответов на вопросы отнимает время, может вызвать психологическое неудобство у врача, и при этом точность таких методов является недостаточно высокой. Вторая группа методов подразумевает сложные лабораторные измерения, такие как измерение концентрации оксигенированного гемоглобина в префронтальной коре или фиксацию изменений в электроэнцефалограмме. Хотя точность таких измерений достаточно высока, они недоступны на рабочих местах рентгенологов.

Соответственно, в уровне техники существует потребность в системе и способе оценки усталости врача, доступных на рабочем месте врача и не требующих затрат времени врача на выполнение оценки.

Сущность изобретения

В одном аспекте настоящего изобретения предложена система оценки усталости врача, содержащая:

блок отображения, выполненный с возможностью отображения медицинского изображения для просмотра врачом, причем медицинское изображение содержит область, подлежащую диагностике;

блок сегментации, выполненный с возможностью разделения области на медицинском изображении, подлежащей диагностике, на сегменты с помощью нейронной сети, и передачи данных о сегментации на блок измерения;

блок отслеживания, выполненный с возможностью отслеживания взгляда врача в процессе просмотра им отображаемого медицинского изображения и передачи данных об отслеживании взгляда на блок измерения, причем блок отслеживания выполнен с возможностью фиксации местоположения взгляда врача на отображаемом изображении;

блок измерения, выполненный с возможностью измерения охвата каждого сегмента в области, подлежащей диагностике, на основе данных об отслеживании взгляда и данных о сегментации, и передачи результатов измерений на блок оценки; и

блок оценки, выполненный с возможностью оценки усталости врача на основе результатов измерений.

В одном из вариантов осуществления блок отслеживания дополнительно выполнен с возможностью фиксации момента времени, соответствующего местоположению взгляда врача на отображаемом изображении, и

блок измерения дополнительно выполнен с возможностью измерения времени, затрачиваемого на охват каждого сегмента в области, подлежащей диагностике, на основе данных об отслеживании взгляда и данных о сегментации.

В другом аспекте настоящего изобретения предложен способ оценки усталости врача, содержащий этапы, на которых:

отображают на блоке отображения медицинское изображение для просмотра врачом, причем медицинское изображение содержит область, подлежащую диагностике;

разделяют область на медицинском изображении, подлежащую диагностике, на сегменты с помощью нейронной сети;

отслеживают взгляд врача в процессе просмотра им отображаемого медицинского изображения, причем отслеживание содержит фиксацию местоположения взгляда врача на отображаемом изображении;

измеряют охват каждого сегмента в области, подлежащей диагностике, на основе данных об отслеживании взгляда и данных о сегментации; и

выполняют оценку усталости врача на основе результатов измерений охвата сегментов.

В одном из вариантов осуществления отслеживание дополнительно содержит фиксацию момента времени, соответствующего местоположению взгляда врача на отображаемом изображении,

причем способ дополнительно содержит этап, на котором измеряют время, затрачиваемое на охват каждого сегмента в области, подлежащей диагностике, на основе данных об отслеживании взгляда и данных о сегментации,

причем оценку усталости врача выполняют дополнительно на основе результатов измерений времени охвата сегментов.

Технический результат

Настоящее изобретение позволяет повысить эффективность систем и способов оценки усталости врача. При этом обеспечивается:

- полная автоматизация оценки;

- повышение точности оценки;

- повышение скорости оценки;

- снижение требований к оборудованию, доступность на рабочем месте врача;

- освобождение врача от необходимости заполнения анкет и сдачи анализов для оценки усталости;

- предотвращение переутомления врача;

- уменьшение влияния фактора утомляемости на точность диагностики медицинских изображений;

- повышение точности диагностики медицинских изображений;

- возможность математически обоснованного регулирования нагрузки врача в режиме, близком к режиму реального времени;

- предотвращение незапланированных задержек обработки медицинских изображений.

Эти и другие преимущества настоящего изобретения станут понятны при прочтении нижеследующего подробного описания со ссылкой на сопроводительные чертежи.

Подробное описание

Система оценки усталости врача содержит блок отображения, блок сегментации, блок отслеживания, блок измерения и блок оценки.

Блок отображения может представлять собой монитор или иное подходящее средство для отображения медицинского изображения для просмотра врачом. Медицинское изображение содержит область, подлежащую диагностике. Например, медицинское изображение представляет собой рентгеновское изображение грудной клетки в прямой проекции, а областью, подлежащей диагностике, являются легкие. Следует отметить, что данное изобретение направлено на диагностику двумерных изображений. При этом изобретение не ограничивается приведенным примером, и изображение может быть также срезом МРТ или КТ-изображения, может содержать подлежащую диагностике область сердца, мозга, тазобедренных суставов и т.д. Медицинское изображение для отображения и диагностики получается из памяти системы или из внешнего устройства через интерфейс обмена данными.

Блок сегментации реализован с помощью вычислительного устройства, такого как компьютер, содержащий процессор и память. Блок сегментации содержит нейронную сеть и выполнен с возможностью сегментации изображения, то есть разделения области на медицинском изображении, подлежащей диагностике, на сегменты с помощью нейронной сети. Например, нейронная сеть может быть сконфигурирована для поиска легких на рентгеновском изображении грудной клетки и сегментации легких на несколько сегментов согласно долям легких или согласно литературе. Конкретные сегменты, которые должны быть найдены на изображении, не ограничиваются настоящим изобретением и зависят от требований конкретного применения, типа диагностики и типа изображения и определяются анатомическими особенностями области (органа, полости), подлежащей диагностике, или предписаниями, указанными в методической литературе по диагностике данной области. Например, на срезе МРТ-изображения мозга могут сегментироваться разные участки мозга, и т.д. Данные о сегментации, полученные блоком сегментации, передаются на блок измерения. Конкретная архитектура нейронной сети для выполнения сегментации также не ограничивается настоящем изобретении и может включать в себя, например, U-Net, YOLO и т.д.

Блок отслеживания представляет собой прибор для отслеживания движений глаз (eye tracker), который установлен перед врачом (например, на мониторе). Блок отслеживания выполнен с возможностью отслеживания взгляда врача в процессе просмотра им отображаемого медицинского изображения, причем блок отслеживания выполнен с возможностью фиксации местоположения взгляда врача на отображаемом изображении. Для этого блок отслеживания должен знать точные размеры и характеристики области отображения на блоке отображения (экрана на мониторе) и свое точное местоположение относительно блока отображения, чтобы иметь возможность по направлению взгляда врача определять точку на экране, в которую взгляд падает, и в соответствии с этим определять (фиксировать) координаты пикселей, на которые смотрит врач. Кроме того, блок отслеживания может дополнительно фиксировать момент времени, соответствующий местоположению взгляда врача на отображаемом изображении. Данные об отслеживании взгляда передаются на блок измерения.

Блок измерения реализован с помощью вычислительного устройства, такого как компьютер, содержащий процессор и память. Блок измерения выполнен с возможностью измерения охвата каждого сегмента в области, подлежащей диагностике, на основе данных об отслеживании взгляда и данных о сегментации.

Из данных об отслеживании взгляда создается карта охвата изображения. Координата взгляда для каждой временной точки t T определяется как (x, z) ∈ G(t), где x - двумерная координата (в пикселях) взгляда на целевом изображении I, а z - расстояние (мм) между монитором и глазами рентгенолога. Визуальный охват изображения ψ(y, t) в момент времени t для каждого пикселя y рассчитывается как:

где ρ - плотность пикселей монитора, а θ=2° - угол зрения, достаточный для фиксации аномалий, определенный в литературе по чтению медицинских изображений. Охват изображения взглядом Ψ рассчитывается путем накопления ψ(y, t) для всех пикселей изображения:

Кроме того, блок измерения может измерять время, затрачиваемое на охват каждого сегмента в области, подлежащей диагностике, на основе данных об отслеживании взгляда и данных о сегментации.

Результаты измерений передаются на блок оценки.

Блок оценки реализован с помощью вычислительного устройства, такого как компьютер, содержащий процессор и память. Блок оценки выполнен с возможностью оценки усталости врача на основе результатов измерений. Проведенные авторами изобретения эксперименты показали наличие корреляции между наступлением усталости и степенью охвата сегментов, а также между наступлением усталости и временем охвата.

Показатель усталости врача может различаться в зависимости от реализации. Например, результаты измерения охвата каждого сегмента могут сравниваться с порогом охвата для каждого сегмента. Результаты измерения времени охвата каждого сегмента могут сравниваться с порогом времени охвата для каждого сегмента. Помимо порогов, могут быть заданы диапазоны или гистограммы. Для каждого сегмента может вычисляться произведение охвата на время охвата. Могут быть вычислены и более сложные соотношения. В соответствии с этим может определяться, достаточно ли врач изучил сегмент, не упала ли концентрация внимания врача и т.д. – то есть оценивается степень усталости врача. Степень усталости врача может определяться как число (например, 60%, 0,35), как словесный указатель диапазона (например, высокая усталость) и т.д.

Таким образом, обеспечивается точная автоматическая оценка усталости врача, доступная на рабочем месте врача и не отнимающая у врача время.

На основании определения, что врач достиг определенной степени усталости, может выдаваться, например, рекомендация о снижении нагрузки или о необходимости сделать перерыв на отдых, может быть уменьшено число изображений, распределенных для данного врача на предстоящий период времени и т.д. Например, если врач за прошедшие в смене 2 часа уже проанализировал 60 снимков, и ему на ближайший час распределено еще 30 снимков, но система определила, что усталость врача достигла первого порога, часть из этих 30 снимков перераспределяется на других врачей или на следующий час, чтобы снизить тем самым нагрузку на врача в ближайший час, предотвратить переутомление, ошибки и незапланированные задержки обработки.

Способ оценки усталости врача заключается в выполнении этапов, соответствующих функциям, выполняемым вышеуказанными блоками в системе оценке усталости врача и не будет описываться отдельно.

Пример осуществления

Предложенная система была реализована на практике. Использовались диагностический монитор LG 10-bit с разрешением 3840×2160 пикселей и плотностью пикселей 7.21 пикс/мм, а также блок отслеживания Tobii Eye Tracker 4C и компьютер на базе процессора Intel(R) i7 с операционной системой Windows(R), графическим процессором 4 ГБ, оперативной памятью 16 ГБ, SSD-памятью 500 ГБ. Нейронная сеть была построена на архитектуре U-Net, предварительно обучена на датасете ImageNet и дообучена на датасете VinDr-CXR для сегментации отделов легких. Врачи просматривали изображения, сидя в кресле напротив монитора, блок отслеживания был установлен на мониторе и отслеживал движения глаз, фиксировал координаты и время взгляда. Эксперименты продемонстрировали соответствие заявленным выше характеристикам и преимуществам.

Применение

Системы и способы согласно настоящему изобретению можно использовать для оценки усталости врача, в том числе в медицинских системах, распределяющих задания для врачей.

Дополнительные особенности реализации

Несмотря на то, что в данном документе может быть указано, что данные передаются/отправляются или принимаются/получаются человеком (например, медицинским специалистом, врачом, экспертом), специалист в данной области техники должен понимать, что такое указание используется исключительно в целях упрощения описания, тогда как на самом деле подразумевается, что данные передаются/отправляются или принимаются/получаются соответствующим устройством, которым пользуется и/или управляет этот человек.

Один или более описанных в настоящем документе блоков или устройств передачи (передатчиков) и один или более блоков или устройств приема (приемников) физически могут быть реализованы в одном и том же блоке или устройстве приемопередачи или в разных блоках или устройствах.

Устройством или блоком передачи в данном документе для упрощения описания может называться устройство или блок, имеющий функции не только передачи, но и приема данных, информации и/или сигналов. Аналогичным образом, устройство или блок приема может также заключать в себе функции передачи данных, информации и/или сигналов.

Различные иллюстративные блоки и модули, описанные в связи с раскрытием сущности в данном документе, могут реализовываться или выполняться с помощью процессора общего назначения, процессора цифровых сигналов (DSP), специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA) или другого программируемого логического устройства (PLD), дискретного логического элемента или транзисторной логики, дискретных аппаратных компонентов либо любой комбинации вышеозначенного, предназначенной для того, чтобы выполнять описанные в данном документе функции. Процессор общего назначения может представлять собой микропроцессор, но в альтернативном варианте, процессор может представлять собой любой традиционный процессор, контроллер, микроконтроллер или конечный автомат. Процессор также может реализовываться как комбинация вычислительных устройств (к примеру, комбинация DSP и микропроцессора, несколько микропроцессоров, один или более микропроцессоров вместе с DSP-ядром либо любая другая подобная конфигурация).

Некоторые блоки по отдельности или вместе могут представлять собой, например, компьютер, и включать в себя процессор, который сконфигурирован для вызова и выполнения компьютерных программ из памяти для выполнения этапов способа или функций блоков в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Согласно вариантам осуществления, устройство может дополнительно включать в себя память. Процессор может вызывать и выполнять компьютерные программы из памяти для выполнения способа. Память может быть отдельным устройством, независимым от процессора, или может быть интегрирована в процессор. Память может хранить код, инструкции, команды и/или данные для исполнения на наборе из одного или более процессоров описанного устройства. Коды, инструкции, команды могут предписывать процессору выполнять этапы способа или функции устройства.

Функции, описанные в данном документе, могут реализовываться в аппаратном обеспечении, программном обеспечении, выполняемом посредством одного или более процессоров, микропрограммном обеспечении или в любой комбинации вышеозначенного. Аппаратные и программные средства, реализующие функции, также могут физически находиться в различных позициях, в том числе согласно такому распределению, что части функций реализуются в различных физических местоположениях, то есть может выполняться распределенная обработка или распределенные вычисления.

При необходимости (например, в случае если велик объем данных и/или вычислений, которые необходимо выполнить в отношении этих данных), может производиться многопоточная обработка данных, которая в простом представлении может выражаться в том, что все множество подлежащих обработке данных разделяется на набор подмножеств, и каждое ядро процессора выполняет обработку в отношении назначенного для него подмножества данных.

Вышеупомянутая память может быть энергозависимой или энергонезависимой памятью или может включать в себя как энергозависимую, так и энергонезависимую память. Специалисту в области техники должно быть также понятно, что, когда речь идет о памяти и о хранении данных, программ, кодов, инструкций, команд и т.п., подразумевается наличие машиночитаемого (или компьютерно-читаемого, процессорно-читаемого) запоминающего носителя. Машиночитаемые носители данных включают в себя как некратковременные компьютерные носители хранения данных, так и среду связи, включающую в себя любую передающую среду, которая упрощает перемещение компьютерной программы или ее части из одного места в другое. Некратковременный машиночитаемый запоминающий носитель может представлять собой любой доступный носитель, который может использоваться для того, чтобы переносить или сохранять требуемое средство программного кода в форме инструкций или структур данных, и к которому можно осуществлять доступ посредством компьютера, процессора или иного устройства обработки общего назначения или специального назначения.

В качестве примера, а не ограничения, машиночитаемые носители могут содержать постоянное запоминающее устройство (ROM), программируемое постоянное запоминающее устройство (PROM), стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EPROM), электронно-стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EEPROM), флэш-память, оперативную память (RAM), статическую память с произвольным доступом (SRAM), динамическую память с произвольным доступом (DRAM), синхронную динамическую память с произвольным доступом (SDRAM), синхронную динамическую память с произвольной выборкой с двойной скоростью передачи данных (DDR SDRAM), синхронную динамическую память с произвольной выборкой с повышенной скоростью (ESDRAM), DRAM с синхронной линией связи (SLDRAM) и оперативную память с шиной прямого доступа (DR RAM), регистр, кэш-память, полупроводниковые запоминающие устройства, магнитные носители, такие как внутренние жесткие диски и съемные диски, магнитооптические носители и оптические носители, такие как диски CD-ROM и цифровые универсальные диски (DVD), а также любые другие известные в уровне техники носители данных.

Информация и сигналы, описанные в данном документе, могут представляться с помощью любой из множества различных технологий. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и элементарные сигналы, которые могут приводиться в качестве примера в вышеприведенном описании, могут представляться посредством напряжений, токов, электромагнитных волн, магнитных полей или частиц, оптических полей или частиц либо любой комбинации вышеозначенного, если это применимо к настоящему изобретению.

По меньшей мере один из этапов в способе или блоков в устройстве может использовать модель искусственного интеллекта (AI) для выполнения соответствующих операций. Функция, связанная с AI, может выполняться через процессор и энергонезависимую и/или энергозависимую память.

Процессор может включать в себя один или более процессоров. В то же время, один или более процессоров могут быть процессором общего назначения, например центральным процессором (CPU), прикладным процессором (AP) и т.п., блоком обработки только графики, таким как графический процессор (GPU), визуальный процессор (VPU), и/или специализированным процессором AI, таким как нейронный процессор (NPU).

Один или более процессоров управляют обработкой входных данных в соответствии с предварительно определенным правилом работы или моделью искусственного интеллекта (AI), хранящейся в энергонезависимой памяти и/или энергозависимой памяти. Предварительно определенное правило работы или модель искусственного интеллекта могут быть получены путем обучения. При этом процессор может выполнять операцию предварительной обработки данных для преобразования в форму, подходящую для использования в качестве входных данных для модели искусственного интеллекта.

«Получены путем обучения» означает, что посредством применения алгоритма обучения к обучаемой модели искусственного интеллекта с использованием множества обучающих данных создается предварительно определенное правило работы или модель AI с желаемой характеристикой. Обучение может выполняться на самом устройстве, в котором выполняется AI согласно варианту осуществления, и/или может быть реализовано через отдельный сервер/систему.

Модель искусственного интеллекта может включать в себя множество слоев нейронной сети. Каждый из множества слоев нейронной сети включает в себя множество весовых значений (коэффициентов) и выполняет рабочую операцию для данного слоя путем вычисления с применением множества весовых значений данного слоя в отношении входных данных или результата вычисления предыдущего слоя.

Алгоритм обучения - это метод обучения предварительно определенного целевого устройства (например, нейронной сети на базе GPU или NPU) с использованием множества обучающих данных, чтобы вызывать, разрешать или управлять целевым устройством для выполнения определения или прогнозирования. Примеры алгоритмов обучения включают, но не ограничиваются ими, обучение с учителем, обучение без учителя, обучение с частичным привлечением учителя или обучение с подкреплением.

Следует понимать, что хотя в настоящем документе для описания различных блоков, модулей, сетей, элементов, компонентов, областей, слоев и/или секций, могут использоваться такие термины, как "первый", "второй", "третий" и т.п., эти блоки, модули, сети, элементы, компоненты, области, слои и/или секции не должны ограничиваться этими терминами. Эти термины используются только для того, чтобы отличить один блок, модуль, сеть, элемент, компонент, область, слой или секцию от другого блока, модуля, сети, элемента, компонента, области, слоя или секции. Так, первый блок, модуль, сеть, элемент, компонент, область, слой или секция может быть назван вторым блоком, модулем, сетью, элементом, компонентом, областью, слоем или секцией без выхода за рамки объема настоящего изобретения. В настоящем описании термин "и/или" включает любые и все комбинации из одной или более из соответствующих перечисленных позиций. Элементы, упомянутые в единственном числе, не исключают множественности элементов, если отдельно не указано иное.

Функциональность элемента, указанного в описании или формуле изобретения как единый элемент, может быть реализована на практике посредством нескольких компонентов устройства, и наоборот, функциональность элементов, указанных в описании или формуле изобретения как несколько отдельных элементов, может быть реализована на практике посредством единого компонента.

Несмотря на то, что примерные варианты осуществления были подробно описаны и показаны на сопроводительных чертежах, следует понимать, что такие варианты осуществления являются лишь иллюстративными и не предназначены ограничивать настоящее изобретение, и что данное изобретение не должно ограничиваться конкретными показанными и описанными компоновками и конструкциями, поскольку специалисту в данной области техники на основе информации, изложенной в описании, и знаний уровня техники могут быть очевидны различные другие модификации и варианты осуществления изобретения, не выходящие за пределы сущности и объема данного изобретения.

Похожие патенты RU2800312C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ ОНКОЗАБОЛЕВАНИЙ В ОРГАНАХ МАЛОГО ТАЗА И СИСТЕМА ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ СПОСОБА 2023
  • Швейкин Александр Олегович
  • Бондарь Юрий Александрович
  • Буслов Дмитрий Игоревич
  • Тихомиров Дмитрий Владимирович
  • Пузаков Кирилл Борисович
RU2814790C1
СИСТЕМА И СПОСОБ КОМПЬЮТЕРИЗИРОВАННОЙ ДИАГНОСТИКИ С МНОЖЕСТВЕННЫМИ МОДАЛЬНОСТЯМИ 2009
  • Мейнел Лина Арбаш
  • Ньюстед Джиллиан Маклейн
RU2566462C2
Система и способ диагностики патологий придаточных пазух носа по рентгеновским изображениям 2023
  • Скворцов Александр Вадимович
  • Хастиев Шамиль Ринатович
  • Новиков Андрей Андреевич
  • Каримов Айнур Фанович
RU2825958C1
Система и способ определения патологий придаточных пазух носа по рентгеновским изображениям 2023
  • Скворцов Александр Вадимович
  • Хастиев Шамиль Ринатович
  • Новиков Андрей Андреевич
  • Каримов Айнур Фанович
RU2825519C1
ТРЕНИРОВКА МОДЕЛИ НЕЙРОННОЙ СЕТИ 2018
  • Бреш, Эрик
  • Гроссекатёфер, Ульф
RU2788482C2
ЗВУКОВЫЕ РАСШИРЕНИЯ ДЛЯ МЕДИЦИНСКИХ СИСТЕМ 2014
  • Яневски Анхель
  • Загорчев Любомир Георгиев
RU2675453C2
СЕГМЕНТАЦИЯ ИССЛЕДУЕМОЙ ОБЛАСТИ, УПРАВЛЯЕМАЯ ОТСЛЕЖИВАНИЕМ ВЗГЛЯДА 2015
  • Лу Кунко
  • Коэн-Солаль Эрик
  • Цянь Юэчэнь
  • Манкович Габриэль Райан
  • Салбах Аксель
  • Быстров Даниэль
RU2673975C2
УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ТАЗОБЕДРЕННЫХ СУСТАВОВ 2022
  • Киселев Семен Александрович
  • Мустафаев Тамерлан Айдын Оглы
RU2795658C1
СИСТЕМА И СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ТАЗОБЕДРЕННЫХ СУСТАВОВ 2022
  • Киселев Семен Александрович
  • Мустафаев Тамерлан Айдын Оглы
RU2801420C1
УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАТОЛОГИИ ОРГАНОВ ГРУДНОЙ КЛЕТКИ НА ОСНОВЕ РЕНТГЕНОВСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ 2021
  • Монголин Александр Сергеевич
  • Мустафаев Тамерлан Айдын Оглы
RU2782518C1

Реферат патента 2023 года Система и способ оценки усталости врача

Изобретение относится к области измерений для диагностических целей, более конкретно к системе и способу оценки усталости врача. Предложена система для реализации способа оценки усталости врача, который содержит этапы, на которых отображают на блоке отображения медицинское изображение для просмотра врачом, причем медицинское изображение содержит область, подлежащую диагностике; разделяют область на медицинском изображении, подлежащую диагностике, на сегменты с помощью нейронной сети; отслеживают взгляд врача в процессе просмотра им отображаемого медицинского изображения, причем отслеживание содержит фиксацию местоположения взгляда врача на отображаемом изображении; измеряют охват каждого сегмента в области, подлежащей диагностике, на основе данных об отслеживании взгляда и данных о сегментации; и выполняют оценку усталости врача на основе результатов измерений охвата сегментов. Изобретение обеспечивает повышение автоматизации, точности и скорости оценки, доступность на рабочем месте врача, уменьшение влияния фактора утомляемости на точность диагностики медицинских изображений. 2 н. и 4 з.п. ф-лы.

Формула изобретения RU 2 800 312 C1

1. Система оценки усталости врача, содержащая:

блок отображения, выполненный с возможностью отображения медицинского изображения для просмотра врачом, причем медицинское изображение содержит область, подлежащую диагностике;

блок сегментации, выполненный с возможностью разделения области на медицинском изображении, подлежащей диагностике, на сегменты с помощью нейронной сети и передачи данных о сегментации на блок измерения;

блок отслеживания, выполненный с возможностью отслеживания взгляда врача в процессе просмотра им отображаемого медицинского изображения и передачи данных об отслеживании взгляда на блок измерения, причем блок отслеживания выполнен с возможностью фиксации местоположения взгляда врача на отображаемом изображении;

блок измерения, выполненный с возможностью измерения охвата взглядом каждого сегмента в области, подлежащей диагностике, на основе данных об отслеживании взгляда и данных о сегментации и передачи результатов измерений на блок оценки; и

блок оценки, выполненный с возможностью оценки усталости врача на основе результатов измерений величины охвата взглядом сегментов.

2. Система по п. 1, в которой блок отслеживания дополнительно выполнен с возможностью фиксации момента времени, соответствующего местоположению взгляда врача на отображаемом изображении,

блок измерения дополнительно выполнен с возможностью измерения времени, затрачиваемого на охват взглядом каждого сегмента в области, подлежащей диагностике, на основе данных об отслеживании взгляда и данных о сегментации, и

блок оценки дополнительно выполнен с возможностью оценки усталости врача на основе результатов измерений времени охвата взглядом сегментов.

3. Система по п. 1, в которой для измерения охвата взглядом каждого сегмента блок измерения выполнен с возможностью:

определения визуального охвата изображения для каждого момента времени на основе двумерной пиксельной координаты взгляда на изображении и расстояния между монитором и глазами врача для каждого момента времени, и

измерения величины охвата взглядом изображения путем накопления упомянутого определенного визуального охвата изображения для всех пикселей для каждого сегмента согласно данным о сегментации.

4. Способ оценки усталости врача, содержащий этапы, на которых:

отображают на блоке отображения медицинское изображение для просмотра врачом, причем медицинское изображение содержит область, подлежащую диагностике;

разделяют область на медицинском изображении, подлежащую диагностике, на сегменты с помощью нейронной сети;

отслеживают взгляд врача в процессе просмотра им отображаемого медицинского изображения, причем отслеживание содержит фиксацию местоположения взгляда врача на отображаемом изображении;

измеряют охват взглядом каждого сегмента в области, подлежащей диагностике, на основе данных об отслеживании взгляда и данных о сегментации; и

выполняют оценку усталости врача на основе результатов измерений величины охвата взглядом сегментов.

5. Способ по п. 4, в котором отслеживание дополнительно содержит фиксацию момента времени, соответствующего местоположению взгляда врача на отображаемом изображении,

причем способ дополнительно содержит этап, на котором измеряют время, затрачиваемое на охват взглядом каждого сегмента в области, подлежащей диагностике, на основе данных об отслеживании взгляда и данных о сегментации,

причем оценку усталости врача выполняют дополнительно на основе результатов измерений времени охвата взглядом сегментов.

6. Способ по п. 4, в котором измерение охвата взглядом каждого сегмента содержит этапы, на которых:

определяют визуальный охват изображения для каждого момента времени на основе двумерной пиксельной координаты взгляда на изображении и расстояния между монитором и глазами врача для каждого момента времени, и

измеряют величину охвата взглядом изображения путем накопления упомянутого определенного визуального охвата изображения для всех пикселей для каждого сегмента согласно данным о сегментации.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2800312C1

WO 2010051037 А1, 06.05.2010
US 10984674 B2, 20.04.2021
US 10235565 B2, 19.03.2019
US 10209773 B2, 19.02.2019.

RU 2 800 312 C1

Авторы

Першин Илья Андреевич

Мустафаев Тамерлан Айдын Оглы

Даты

2023-07-20Публикация

2022-12-30Подача