[發明專利]一種基于DR圖像的成人髖關節角度獲取方法

在審

• 申請號: 202011481672.0
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112617870A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 楊光耀
• 申請（專利權）人: 哈爾濱文締拓明科技有限公司
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00
• 代理公司: 黑龍江立超同創知識產權代理有限責任公司 23217
• 代理人: 楊立超

一種基于DR圖像的成人髖關節角度獲取方法，屬于醫學影像技術領域，用以解決現有技術中在判斷成人髖關節發育狀況時由于無法獲得準確的CE角、sharp角、tonnis角和CCD角而導致的判斷不準確的問題。該方法首先獲取已手動標注髖關節輪廓的成人髖關節DR圖像；然后根據手動標注的髖關節輪廓區分并獲取髖臼負重區下緣點區域、股骨輪廓區域和髖臼輪廓區域對應的所覆蓋的圖像像素點的坐標集合；然后在所述坐標集合中提取待測量角度所需的特征點坐標；最后根據不同的特征點組合計算獲得四類角度：CE角、sharp角、Tonnis角和CCD角。本發明方法與人工手動測量得到的角度誤差平均值小于4°，且本發明方法簡單可靠，可應用于醫生對于成人髖關節是否發育不良的診斷中。

技術領域

本發明涉及醫學影像技術領域，具體涉及一種基于DR圖像的成人髖關節角度獲取方法。

背景技術

目前醫生在通過觀察DR圖像即X光片診斷成人髖關節是否發育不良中，都是利用醫院中的影像管理與歸檔系統(Picture Archiving and Communication Systems，PACS)，手動在DR圖像中測量CE角、sharp角、tonnis角和CCD角這四類角度，然后根據角度值來判斷是否發育不良，但是這種純手動測量角度的方法不僅耗時，而且不同醫生的主觀判斷也會影響測量結果。現有技術中通過應用神經網絡方法根據DR圖像自動完成計算角度，比如用DCGNN分割股骨，然后用最小包含圓的方法得到股骨頭中心點，進而計算CCD角(見文獻1)；又比如利用Mask—RCNN網絡識別髖臼外上緣點和淚滴下緣點，然后計算sharp角(見文獻2)。但以上方法僅局限于測量單一角度，導致醫生不能利用按照以上方法獲取的單一角度來判斷成人髖關節的發育狀況。

發明內容

鑒于以上問題，本發明提出一種基于DR圖像的成人髖關節角度獲取方法，用以解決現有技術中在判斷成人髖關節發育狀況時由于無法獲得準確的CE角、sharp角、tonnis角和CCD角而導致的判斷不準確的問題。

一種基于DR圖像的成人髖關節角度獲取方法，包括以下步驟：

步驟一、獲取已手動標注髖關節輪廓的成人髖關節DR圖像；

步驟二、根據手動標注的髖關節輪廓區分并獲取髖臼負重區下緣點區域、股骨輪廓區域和髖臼輪廓區域對應的所覆蓋的圖像像素點的坐標集合；

步驟三、在所述坐標集合中提取待測量角度所需的特征點的坐標；

步驟四、根據步驟三中提取的不同特征點的組合計算獲得四類角度：CE角、sharp角、Tonnis角和CCD角。

進一步地，步驟二中所述髖臼負重區下緣點區域、股骨輪廓區域和髖臼輪廓區域均分為左右兩部分。

進一步地，步驟二中以DR圖像左上角頂點作為坐標系原點、縱軸向下作為X軸、橫軸向右作為Y軸建立坐標系，通過自動尋找圖像中連續的區域邊界區分髖臼負重區下緣點區域與股骨輪廓區域或髖臼輪廓區域，并通過坐標點數量區分股骨輪廓區域與髖臼輪廓區域。

進一步地，步驟三中所述特征點包括左右兩側髖臼負重區下緣點、左右兩側髖臼外上緣點、左右兩側淚滴下緣點、左右兩側股骨頭中心點、左右兩側股骨頸中點、左右兩側股骨上側點和左右兩側股骨下側點共七類，其中，髖臼負重區下緣點坐標為髖臼負重區下緣點區域坐標集合中X坐標點和Y坐標點的平均值；髖臼外上緣點坐標為髖臼輪廓區域坐標集合中最外側的點；淚滴下緣點坐標為髖臼輪廓區域坐標集合中最下側的點；股骨頭中心點坐標為覆蓋股骨頭輪廓的圓的圓心坐標；股骨頸中點坐標為所述覆蓋股骨頭輪廓的圓與股骨輪廓區域兩個交點的中點坐標。