[發明專利]基于紅外熱像的脊椎疾病康復智能輔助診療系統及方法

在審

• 申請號: 202110293245.8
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113077874A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 金心宇;沈雪;劉磊;金昀程;田鵬
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G16H30/20
• 分類號: G16H30/20;G16H50/20;G16H50/30;G06N3/04;G06N3/08;G06K9/62;A61B5/00
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

本發明公開了一種基于紅外熱像的脊椎疾病康復智能輔助診療系統，包括病歷管理子系統、智能分析子系統、治療評估子系統和控制中心子系統；所述病歷管理子系統包括記錄上傳模塊、數據庫模塊和搜索引擎模塊；所述病歷管理子系統、智能分析子系統、治療評估子系統均分別與控制中心子系統相連接。本發明還同時提供了上述基于紅外熱像的脊椎疾病康復智能輔助診療系統的使用方法。本發明采用深度學習的方法對脊椎部位的紅外熱像圖進行分析，能夠對脊椎部位的紅外熱像圖所反映的脊椎疾病康復情況進行分類評估，該評估能夠輔助醫生診療使用，同時為患者提供客觀治療效果評估報告。

技術領域

本發明涉及圖像識別及智能輔助診斷領域，具體是一種基于紅外熱像的脊椎疾病康復智能輔助診療系統及方法。

背景技術

脊椎疾病指與脊椎病變相關的疾病，根據相關調查，我國中老年人群中97％患有脊椎疾病，近年來又呈現出年輕化的趨勢，在40歲以下的人群中，40％以上的人脊椎有各種疾病，兒童脊椎側彎癥的發病率高達25％以上。脊椎疾病已經成為一個嚴重威脅我國人民健康的公共衛生問題，而脊椎疾病患者的康復過程評估對治療效果有著重大的影響。

研究發現，脊椎部位紅外熱像圖的特征可以反映脊椎的健康狀況，脊椎部位的紅外熱像診斷需要有經驗的病理專家仔細觀察圖像并做出判斷，脊椎疾病的康復是一個長期的過程，對于患者不同康復治療階段的紅外熱像圖，人工判斷的方式難以對長期過程性的治療效果給出客觀動態的評估；此外，現有的診療系統包含了患者長期的、各種疾病的數據，并沒有針對脊椎疾病的匯總，在查詢歷史數據、紅外熱像圖上十分不便且并不具備智能輔助診療的功能。

因此，需要對現有技術進行改進。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供本發明要解決的技術問題是提出一種基于紅外熱像的脊椎疾病康復智能輔助診療系統及方法，用以實現脊椎疾病智能輔助診斷和康復情況分類評估。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種基于紅外熱像的脊椎疾病康復智能輔助診療系統，包括：病歷管理子系統、智能分析子系統、治療評估子系統和控制中心子系統；

所述病歷管理子系統包括記錄上傳模塊、數據庫模塊和搜索引擎模塊；

所述智能分析子系統包括目標檢測模塊和分類模塊；目標檢測模塊包括SSD網絡、注意力機制模塊和檢測模塊，患者的紅外熱像圖經過智能分析子系統獲得患者的頸椎病情分類結果和腰椎病情分類結果；

所述治療評估子系統包括單次治療康復評估模塊和多次治療過程康復評估模塊；

所述病歷管理子系統、智能分析子系統、治療評估子系統均分別與控制中心子系統相連接。

作為本發明一種基于紅外熱像的脊椎疾病康復智能輔助診療系統的改進：

所述SSD網絡的各個卷積層Conv4_3、Conv7、Conv8_2、Conv9_2、Conv10_2、Conv11_2后面均各自連接一個注意力機制模型，然后各個注意力機制模型均與檢測模塊相連接，所述檢測模塊包含非極大值抑制方法；所述SSD網絡的各卷積層輸出的特征圖F∈R^C×H×W分別輸入SSD網絡的各卷積層所對應的注意力機制模型獲得特征圖F”，然后將各特征圖F”輸入到檢測模塊中，得到標記有患者的頸椎區域和腰椎區域的特征圖S'；

所述分類模塊為利用Inception模塊替換AlexNet網絡中卷積核大小為5×5的卷積層獲得的改進的AlexNet網絡，標記有患者的頸椎區域和腰椎區域的特征圖S'經過分類模塊獲得患者的頸椎病情分類結果和腰椎病情分類結果。

本發明還同時提供了利用所述的一種基于紅外熱像的脊椎疾病康復智能輔助診療系統的使用方法，包括如下步驟：

步驟S01、診療信息管理

步驟S101、診療信息記錄和更新