[發(fā)明專利]骨盆正位X線片質量評估方法、裝置、設備及存儲介質

在審

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• 申請日: 2022-10-09
• 公開（公告）號: CN115760691A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發(fā)明（設計）人: 李毅;嚴亞波;陳耀鵬;沙佳;楊清海
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學;中國人民解放軍空軍軍醫(yī)大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06N3/0464;G06N3/08
• 代理公司: 西安嘉思特知識產權代理事務所(普通合伙) 61230
• 代理人: 劉長春

本發(fā)明公開了一種骨盆正位X線片質量評估方法，包括：基于骨盆正位X線片圖像的標注數(shù)據(jù)構建數(shù)據(jù)集，以對Mask R?CNN網(wǎng)絡模型進行訓練；將待評估的骨盆正位X線片圖像送入訓練后的Mask R?CNN網(wǎng)絡中進行處理；根據(jù)得到的骨性關鍵點附近區(qū)域及其邊界框預測骨性關鍵點位置，并計算H線和P線的斜率；基于H線和P線的斜率計算閉孔的橫徑和縱徑，并計算骨盆旋轉指數(shù)和骨盆傾斜指數(shù)；根據(jù)骨盆旋轉指數(shù)和骨盆傾斜指數(shù)對待評估的骨盆正位X線片進行質量評估。本發(fā)明能夠針對兒童的不同閉孔形態(tài)進行骨盆旋轉指數(shù)及骨盆傾斜指數(shù)的個體化精準測量，可快速準確地獲取骨盆正位X線片質量控制指標，實現(xiàn)對骨盆正位X線片標準與否的自動研判。

技術領域

本發(fā)明屬于計算機圖像處理技術領域，具體涉及一種骨盆正位X線片質量評估方法、裝置、設備及存儲介質。

背景技術

骨盆正位X線片是4-6月齡及以上兒童發(fā)育性髖關節(jié)發(fā)育不良(developmentaldysplasia of the hip,DDH)的首選影像學檢查。許多研究已證實非標準的攝片體位(即，骨盆X線片檢查時骨盆傾斜或旋轉)會對髖臼指數(shù)(acetabular index,AI)、中心邊緣角(center-edge angle,CEA)等髖關節(jié)參數(shù)的測量有較大影響，從而影響后續(xù)兒童DDH的正確診斷。由于骨盆正位X線片的標準攝片體位要求高、兒童配合度差等原因，“非標準”骨盆正位X線片在臨床上并不少見。因此，在進行診斷前，首先需要對骨盆正位X線片進行質量驗證，即，判斷骨盆位置是否標準。

目前，骨盆正位X線片質量的評估僅有人工判定(即，臨床醫(yī)生手測)的方法，其在臨床使用中對專業(yè)要求較高，不僅需要對關鍵點進行標注、繪制數(shù)條參考線、估算閉孔縱徑和橫徑，還需依據(jù)實際測量值計算骨盆傾斜指數(shù)(pelvic tilt index of Ball andKommenda,PTI)和骨盆旋轉指數(shù)(pelvic rotation index of and Brunken,PRI)，并比對正常參考值范圍做出最終判斷。

然而，上述方法不但耗時費力，而且存在較大的測量誤差。此外，由于兒童骨骼發(fā)育的特殊性，不同年齡段兒童的閉孔形態(tài)有很大差異，因而缺乏統(tǒng)一的閉孔形態(tài)，這可能會影響閉孔橫徑/縱徑的測量，從而影響骨盆正位X線片的質量判定。

發(fā)明內容

為了解決現(xiàn)有技術中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種骨盆正位X線片質量評估方法、裝置、設備及存儲介質。本發(fā)明要解決的技術問題通過以下技術方案實現(xiàn)：

第一方面，本發(fā)明提供了一種骨盆正位X線片質量評估方法，包括：

基于骨盆正位X線片圖像的標注數(shù)據(jù)構建數(shù)據(jù)集，并利用所述數(shù)據(jù)集對Mask R-CNN網(wǎng)絡模型進行訓練，得到訓練后的Mask R-CNN網(wǎng)絡；

將待評估的骨盆正位X線片圖像送入訓練后的Mask R-CNN網(wǎng)絡中進行處理，得到骨性關鍵點附近區(qū)域、閉孔區(qū)域及其邊界框；其中，所述骨性關鍵點包括兩側髖臼Y型軟骨頂點Y點、恥骨聯(lián)合外側點、兩側閉孔開口處端點；

根據(jù)所述骨性關鍵點附近區(qū)域及其邊界框預測骨性關鍵點位置，并根據(jù)預測得到的兩側髖臼Y型軟骨頂點Y點位置計算H線和P線的斜率；

將所述閉孔區(qū)域轉化為二值圖像，基于所述H線和P線的斜率，并結合預測得到的兩側閉孔開口處端點位置計算閉孔的橫徑和縱徑；

根據(jù)所述閉孔的橫徑計算骨盆旋轉指數(shù)，并根據(jù)所述閉孔的縱徑計算骨盆傾斜指數(shù)；

根據(jù)所述骨盆旋轉指數(shù)和所述骨盆傾斜指數(shù)對所述待評估的骨盆正位X線片進行質量評估。

在本發(fā)明的一個實施例中，基于骨盆正位X線片圖像的標注數(shù)據(jù)構建數(shù)據(jù)集，并利用所述數(shù)據(jù)集對Mask R-CNN網(wǎng)絡模型進行訓練，得到訓練后的Mask R-CNN網(wǎng)絡，包括：

對所述骨盆正位X線片圖像進行骨性關鍵點標注；