[發(fā)明專利]一種消化道病灶大小測量方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911338548.6
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN111091562B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 左秀麗;馮建;馬銘駿;李延青;李真;邵學(xué)軍;楊曉云;賴永航;辛偉
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)齊魯醫(yī)院;青島美迪康數(shù)字工程有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/13;G06T7/60;G06K9/62
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 黃海麗

本發(fā)明公開了一種消化道病灶大小測量方法及系統(tǒng)，所述方法包括：獲取包含病變和參照物的消化道內(nèi)窺鏡圖像；識別其中所包含的參照物；計算所述參照物與消化道粘膜相交的寬度；結(jié)合真實實驗得到的參照物與消化道粘膜交界處的尺寸大小，得到圖像像素與實際尺寸之間的對應(yīng)關(guān)系；提取消化道內(nèi)窺鏡圖像中所包含的病灶區(qū)域；根據(jù)圖像像素與實際尺寸之間的對應(yīng)關(guān)系，得到所述病灶的實際大小。本發(fā)明能夠在內(nèi)窺鏡操作過程中，在不借助額外設(shè)備且不延長操作時間的前提下，實現(xiàn)病灶大小的精確測量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于人工智能技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種消化道病灶大小測量方 法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu) 成在先技術(shù)。

使用電子內(nèi)鏡做診斷，在取出病灶活檢之前，如何準(zhǔn)確測量病灶大小 是一大難點，內(nèi)鏡下病灶大小的測量與內(nèi)鏡治療決策和資料分析有關(guān)。由 于缺乏傳感器，內(nèi)鏡不能像超聲一樣方便地測量息肉大小。在臨床實踐中， 大多數(shù)內(nèi)鏡醫(yī)師通過目測或開放式活檢鉗估計息肉大小。然而，研究已經(jīng) 證實，內(nèi)窺鏡醫(yī)師在體外常常不能準(zhǔn)確估計息肉的大小，這直接影響了治 療決策的選擇。目前已有多種方法來測量病變，據(jù)發(fā)明人了解，目前建立的方法有向體內(nèi)輸送參照物，如輸送特制的測量參照物體、外接激光裝置 投射激光束等；或者通過購買特殊三維立體內(nèi)鏡建立空間坐標(biāo)系，通過三 維重建技術(shù)獲取病變大小等，但是這些方法或多或少的需要額外的設(shè)備或 內(nèi)鏡操作時間，且測量精度有待提高。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種消化道病灶大小測量 方法及系統(tǒng)，能夠在內(nèi)窺鏡操作過程中，在不借助額外設(shè)備且不延長操作 時間的前提下，實現(xiàn)病灶大小的精確測量。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個或多個實施例提供了如下技術(shù)方案：

一種消化道病灶大小測量方法，包括以下步驟：

獲取包含病變和參照物的消化道內(nèi)窺鏡圖像；

識別其中所包含的參照物；

計算所述參照物與消化道粘膜相交的寬度；

結(jié)合真實實驗得到的參照物與消化道粘膜交界處的尺寸大小，得到圖 像像素與實際尺寸之間的對應(yīng)關(guān)系；

提取消化道內(nèi)窺鏡圖像中所包含的病灶區(qū)域；

根據(jù)圖像像素與實際尺寸之間的對應(yīng)關(guān)系，得到所述病灶的實際大小。

進一步地，識別圖像中所包含的參照物采用預(yù)先構(gòu)建的參照物識別模 型；所述模型構(gòu)建方法包括：

獲取訓(xùn)練數(shù)據(jù)，所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)為參照物輪廓進行了預(yù)先標(biāo)注的消化道 內(nèi)窺鏡樣本圖像；

對所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)中的樣本圖像進行掩碼處理；

采用經(jīng)過掩碼處理的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，訓(xùn)練Mask R-CNN模型，得到參照物 識別模型。

進一步地，計算所述參照物與消化道粘膜相交的寬度包括：

對識別出的參照物的輪廓進行角點檢測；

根據(jù)檢測到的角點和參照物輪廓計算所述參照物與消化道粘膜相交的 寬度。

進一步地，計算所述參照物與消化道粘膜相交的寬度包括：

根據(jù)參照物輪廓識別參照物與消化道粘膜交界處的一側(cè)的角點；

在對側(cè)的輪廓線上取多個點，基于所述多個點進行直線擬合，得到對 側(cè)的擬合直線；

將識別出的所述角點投影到擬合直線上，得到的投影點和所述角點之 間的距離即為參照物與消化道粘膜相交的寬度。

進一步地，提取圖像中所包含的病灶區(qū)域采用邊緣提取算法。