[發明專利]2型糖尿病眼底圖像指標的測量及與糖尿病腎病相關性的分析方法

在審

• 申請號: 202011095729.3
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112075922A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 高彬;許夏瑜;王瓊;張麥葉
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍軍醫大學;西安交通大學
• 主分類號: A61B3/12
• 分類號: A61B3/12;A61B3/14;G06K9/62;G06T5/00;G06T5/40;G06T7/00;G06T7/136;G06T7/194;G06T7/45;G06T7/62;G16H50/20
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 于鵬

本發明涉及一種2型糖尿病眼底圖像指標的測量及與糖尿病腎病相關性的分析方法。該眼底圖像指標的測量包括眼底測量指標紋理、眼底測量幾何邊緣和眼底血管直徑測量。眼底測量指標紋理對以目標中心線像素為中心的圖像補丁進行直方圖和灰度共生矩陣分析。眼底測量幾何邊緣:分形維數采用盒計數法計算，血管彎曲度計算為所有血管段的整體曲率除以總血管長度，通過計算圖像中血管內空間面積來評估非血管面積，眼底血管直徑:以視盤為中心，將血管分為三個同心區，計算每個區域的動脈和小靜脈平均直徑。通過該測量方法獲取2型糖尿病眼底圖像指標，用于研究與糖尿病腎病相關性，對糖尿病腎病的診斷具有重要的意義。

技術領域

本發明涉及一種眼底圖像指標測量及分析方法，特別是一種2型糖尿病眼底圖像指標的測量及與糖尿病腎病相關性的分析方法。屬于醫學圖像處理領域。

背景技術

糖尿病是一種發病率很高的系統性疾病，其中90％以上為2型糖尿病。糖尿病腎病(DN)是糖尿病的一種常見微血管并發癥，如果不能及時的診斷和治療，可能會引起終末期腎病，甚至導致死亡。目前臨床上用于DN的檢測方法主要有腎活檢、微量尿白蛋白(MAU)和腎小球濾過率(eGFR)等。但是這些方法面臨諸多問題：腎活檢會造成很大的創傷；有些DN患者的MAU處于正常范圍內，因此MAU檢查容易造成漏診；eGFR檢查也是有創的檢查方法而且測量過程比較復雜。眼底檢查能夠通過無創、簡單、快速的觀察到眼底微血管，對于DN的診斷具有潛在的臨床價值。

目前有許多的研究利用眼底血管結構的變化來診斷DN，但眼底指標測量需要人工輔助測量，人工測量的方法不僅效率低下，還受到測量環境和主觀判斷的干擾，導致測量結果不準確，不能夠準確的反映血管結構的變化情況。同時，對2型糖尿病患者眼底圖像指標與糖尿病腎病相關性的研究未見報道。

發明內容

為了解決上述現有技術存在的不足，本發明的目的是：提供了2型糖尿病眼底圖像指標的測量及與糖尿病腎病相關性的分析方法。本發明測量得到的相關參數能分別實現對眼底圖像上動脈和靜脈血管的量化，眼底紋理和圖像幾何參數的測量。在2型糖尿病人群中，2型糖尿病眼底圖像指標與糖尿病腎病相關性的分析，對糖尿病腎病的早期診斷具有重要的意義。

本發明的技術方案：一種2型糖尿病眼底圖像指標的測量，該測量包括眼底測量指標紋理、眼底測量幾何邊緣和眼底血管直徑測量。

進一步，所述的眼底測量指標紋理：對以目標中心線像素為中心的圖像補丁進行直方圖和灰度共生矩陣分析；具體為描述圖像子區域內像素強度值均值和標準差的一階統計量和二階統計量，用于描述圖像子區域內紋理的粗糙度、粗度和方向性，從灰度共生矩陣分析中提取的測量參數，測量參數包括平均強度、強度標準差、對比度和均勻性。

進一步，所述的平均強度利用加權平均的方法來融合不同尺度的圖像，保留不同大小的血管；具體方法為：首先，將各個尺度的圖像都變換到原圖的大小；然后，圖像灰度值的范圍變換到0～255，并得到整張圖的平均強度值；最后，用255與平均值的差的平方作為權重，將各個尺度圖像加權平均。

進一步，所述的眼底測量幾何邊緣：分形維數采用盒計數法計算，小動脈和小靜脈分形維數分別記為G_aDf和G_vDf；血管彎曲度計算為所有血管段的整體曲率除以總血管長度，小動脈和小靜脈彎曲度分別記為G_aTor和G_vTor；通過計算圖像中血管內空間面積來評估非血管面積，記為G_Nonv。

進一步，所述的眼底測量血管直徑以視盤為中心，將血管分為三個同心區，計算每個區域的動脈和小靜脈平均直徑分別記為C_aCtr、C_aMdl、C_aPeri、C_vCtr、 C_vMdl和C_vPeri。

進一步，所述的三個同心區為：中心區、中間區和外周區，其中，中心區為0.5-1.0視乳頭直徑，中間區為1.0-2.0視乳頭直徑，外周區為大于2.0視乳頭直徑。