An Automatic Guidance and Quality Assessment System for Doppler Imaging of Umbilical Artery

要約

ドップラー超音波検査による臍動脈の検査は、臍帯を通した胎児への血液供給を調べるために行われます。これは胎児の健康状態を監視するために不可欠です。
このような検査には、正しく実行する必要があるいくつかの手順が含まれます。つまり、臍帯動脈上の測定に適した部位の特定、ドップラー スペクトルの形式で血流曲線の取得、および一連の品質基準への準拠の確認です。
これらの手順はオペレーターのスキルに大きく依存しており、経験豊富な超音波検査技師の不足により機械による支援の需要が生じています。
この研究では、ギャップを埋めるための自動システムを提案します。
修正された Faster R-CNN ネットワークを使用することにより、ドップラー測定に適した位置を提案できるアルゴリズムが得られます。
一方で、ドップラースペクトルの品質を評価する手法も開発しました。
提案されたシステムは、全国的な超音波スクリーニング データベースからの 657 枚の画像で検証され、結果は誘導システムとしての可能性を示しています。

要約(オリジナル)

Examination of the umbilical artery with Doppler ultrasonography is performed to investigate blood supply to the fetus through the umbilical cord, which is vital for the monitoring of fetal health. Such examination involves several steps that must be performed correctly: identifying suitable sites on the umbilical artery for the measurement, acquiring the blood flow curve in the form of a Doppler spectrum, and ensuring compliance to a set of quality standards. These steps rely heavily on the operator’s skill, and the shortage of experienced sonographers has thus created a demand for machine assistance. In this work, we propose an automatic system to fill the gap. By using a modified Faster R-CNN network, we obtain an algorithm that can suggest locations suitable for Doppler measurement. Meanwhile, we have also developed a method for assessment of the Doppler spectrum’s quality. The proposed system is validated on 657 images from a national ultrasound screening database, with results demonstrating its potential as a guidance system.

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