[發明專利]脊柱全長X線片測算脊柱側彎測量和計算裝置

有效

• 申請號: 202011070583.7
• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN112381869B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 項林奕;王向陽;連毅;洪浩峰;孫鶴洋
• 申請（專利權）人: 溫州醫科大學附屬第二醫院;溫州醫科大學附屬育英兒童醫院
• 主分類號: G06T7/60
• 分類號: G06T7/60;G06T7/00;G06N3/04;G06N3/08;A61B6/00;A61B6/04
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 鄭書利

1.一種脊柱全長X線片測算脊柱側彎測量和計算裝置，包括人體承載機構、人體影像掃描機構和計算裝置，其特征是：所述人體承載機構包括推車，推車上設置有移動板，推車與移動板的配合處設置有軌道和滑輪機構，所述移動板上設置有鎖定機構；

所述鎖定機構包括擺動連接于移動板上的多個鎖扣，鎖扣帶有鉤件，推車上帶有鎖桿，鎖扣擺動后以其鉤件扣接在鎖桿上；

所述計算裝置包括脊柱X線圖像預處理模塊、圖像深度學習網絡模塊、脊柱X線椎體圖像分割模塊、樣條函數擬合重建模塊、Cobb角測算模塊與數據標注模塊、自動測算Cobb 角的軟件系統界面模塊；

脊柱X線圖像預處理模塊：支持包括DICOM、IMO、IMG、TIFF、JPEG、BMP、RAW在內的多種格式的脊柱全長X線圖片的批量導入，并將圖像格式統一轉換成PNG格式，轉換過程中通過直方圖均衡化調整至最清晰的顯示狀態；對圖像數據進行圖像濾波、平移、裁剪、旋轉、亮度、對比度的調整處理；

圖像深度學習網絡模塊：預先對80例以上常規的脊柱全長X線圖片進行椎體塊人工標記，標出圖片中各種骨骼的位置和邊界；接著將標記好的圖片送入圖像深度學習網絡，進行機器學習模型進行學習；

脊柱X線椎體圖像分割模塊：脊柱X線預處理的照片分割出的脊柱區域，借助預先經過機器學習的圖像識別技術，對脊柱X線照片中脊柱椎體骨骼結構、包括識別出骨骼具體的類別以及對應的位置和邊界，分別識別出各個脊柱塊；

樣條函數擬合重建模塊：采用重心法測量脊柱側彎Cobb角原理，對上述圖像分割模塊獲取的各個脊柱塊中心點進行賦值確立各點坐標，使用樣條擬合將整條脊柱以數學函數形式表達出來；

Cobb角測算模塊：通過計算函數上各點曲率并根據曲率正負變化劃分區間；函數各個區間連接處上切線方程和該切線在連接處垂線方程；計算每個區間起始處和結尾處切線的兩條垂線相交角度作為Cobb角度并篩選所需Cobb角度；

圖像數據標注模塊：在原始脊柱X線圖片上畫出樣條擬合曲線，表示每個區間的開始和結尾節點，標識所需的主要Cobb角度；

軟件交互界面模塊：可手動單張圖像輸入自動測算，可批量操作輸入自動測算，通過可視化的操作界面直觀明了明確自動測算結果，并自動將測算結果保存至輸出文件夾。

2.根據權利要求1所述的脊柱全長X線片測算脊柱側彎測量和計算裝置，其特征是：所述圖像深度學習網絡模塊中，預先對100例常規的脊柱全長X線圖片進行椎體塊人工標記，圖像標記軟件為LabelImg1 .3 .0標注工具軟件，該軟件使用的機器學習框架是darknet框架中YOLO3。