[發(fā)明專利]一種基于Radon變換的超聲胸膜線自動(dòng)識(shí)別定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010113670.X
• 申請(qǐng)日: 2020-02-24
• 公開（公告）號(hào): CN111297396B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳建剛;李慶利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華東師范大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B8/00
• 分類號(hào): A61B8/00;A61B8/08;A61B17/34
• 代理公司: 上海藍(lán)迪專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

本發(fā)明公開了一種基于Radon變換的超聲胸膜線自動(dòng)識(shí)別定位方法，其特點(diǎn)是采用Radon變換技術(shù)，將剪切的超聲圖像提取胸膜線的峰點(diǎn)，獲取胸膜線橫向投影的范圍區(qū)間，并提取胸膜線，從而實(shí)現(xiàn)胸膜線的識(shí)別和定位，具體包括：圖像的剪切、剪切圖像的變換和旋轉(zhuǎn)，以及胸膜線的提取和識(shí)別定位步驟。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有結(jié)合胸膜的解剖和動(dòng)態(tài)特性可快速準(zhǔn)確識(shí)別胸膜線，不僅可以使胸膜線的檢測(cè)更加客觀，而且可以實(shí)現(xiàn)胸膜的定量評(píng)估，有助于診斷某些胸膜疾病，如胸膜炎癥，以及超聲引導(dǎo)下的胸膜穿刺，提高缺乏經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生對(duì)日常臨床診斷的信心，提高臨床手術(shù)效率，具有廣泛的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)超聲自動(dòng)識(shí)別測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于Radon變換的超聲胸膜線自動(dòng)識(shí)別定位方法。

背景技術(shù)

胸膜在超聲掃描中常以明亮的線條出現(xiàn)，胸膜線作為一個(gè)關(guān)鍵的解剖標(biāo)志，在肺超聲中起著重要的作用，它不僅僅是胸壁與肺之間的界面，還與許多肺疾病有關(guān)，例如胸膜增厚和胸腔積液等。胸膜線的評(píng)估適用于各種醫(yī)療環(huán)境，包括急診醫(yī)學(xué)、呼吸護(hù)理、外科、介入放射學(xué)、危重護(hù)理和麻醉等。此外，胸膜線檢測(cè)是評(píng)估肺的多個(gè)超聲特征的基礎(chǔ)，包括肺滑動(dòng)，肺脈沖，胸膜增厚，胸膜線異常等。

現(xiàn)有技術(shù)的胸膜線檢測(cè)和評(píng)估主要依賴于傳統(tǒng)的視覺超聲檢查，但有一定的局限性，存在的問題是：第一，胸膜線很容易被錯(cuò)誤地識(shí)別為胸部肌肉和脂肪層的界面；第二，胸膜線在病理狀態(tài)下可能表現(xiàn)出不規(guī)則的形狀，從而難以檢查和評(píng)估；第三，定量評(píng)估胸膜是困難的，特別是當(dāng)胸膜在病理狀態(tài)下顯示不清楚時(shí)測(cè)量胸膜厚度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而設(shè)計(jì)的一種基于Radon變換的超聲胸膜線自動(dòng)識(shí)別定位方法，采用Radon變換技術(shù)，將剪切的超聲圖像提取胸膜線的峰點(diǎn)，獲取胸膜線橫向投影的范圍區(qū)間，并提取胸膜線，從而實(shí)現(xiàn)胸膜線的識(shí)別和定位，不僅可以使胸膜線的檢測(cè)更加客觀，而且可以實(shí)現(xiàn)胸膜的定量評(píng)估，有助于診斷某些胸膜疾病，如胸膜炎癥，以及超聲引導(dǎo)下的胸膜穿刺。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種基于Radon變換的超聲胸膜線自動(dòng)識(shí)別定位方法，其特征在于按下述步驟進(jìn)行超聲胸膜線自動(dòng)識(shí)別定位：

（一）超聲圖像的剪切

將超聲圖像沿縱向方向從圖像底部向上剪切一部分圖像，并保留含有胸膜線的部分，剪切部分的大小應(yīng)依據(jù)人體身體質(zhì)量指數(shù)個(gè)性化設(shè)定；

（二）剪切圖像的變換

將步驟（一）獲取的剪切后圖像進(jìn)行Radon變換，并從變換后的能量圖中提取對(duì)應(yīng)于原圖中直線和微曲線的峰點(diǎn)，根據(jù)峰點(diǎn)的位置信息推算出所對(duì)應(yīng)原圖中直線和微曲線的深度和角度信息，然后根據(jù)受試者的身高體重推算出胸膜線深度范圍，從而選出對(duì)應(yīng)于胸膜線的峰點(diǎn)；

（三）剪切圖像的旋轉(zhuǎn)

將剪切后的圖像根據(jù)步驟（二）獲取的對(duì)應(yīng)于胸膜線峰點(diǎn)的角度旋轉(zhuǎn)使胸膜線接近水平，并將旋轉(zhuǎn)后的圖像沿橫向的像素灰度值累加，得到橫向強(qiáng)度投影曲線中對(duì)應(yīng)于胸膜線的波峰相鄰的兩個(gè)波谷給出了胸膜線橫向投影的范圍區(qū)間；

（四）胸膜線的提取

將步驟（三）獲取的獲取的胸膜線橫向投影的范圍區(qū)間，從旋轉(zhuǎn)后的圖像中提取每一列中最大灰度值的像素，自動(dòng)提取胸膜線；

（五）胸膜線的識(shí)別定位

將步驟（四）提取胸膜線后的圖像，根據(jù)步驟（三）獲取的胸膜線角度，旋轉(zhuǎn)回原來的角度，從而實(shí)現(xiàn)胸膜線的識(shí)別和定位。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有結(jié)合胸膜的解剖和動(dòng)態(tài)特性可快速準(zhǔn)確識(shí)別胸膜線，提高了缺乏經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生對(duì)日常臨床診斷的信心，提高臨床手術(shù)效率，具有廣泛用于臨床診斷的智能應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明流程圖；

圖2為顯示胸膜線的超聲圖像；