本發(fā)明涉及超聲圖像處理領(lǐng)域,尤其是一種計(jì)算膀胱容積的方法與系統(tǒng)。
背景技術(shù):
膀胱容積反映了膀胱內(nèi)的尿量,是急診科、麻醉科、泌尿科和ICU等科室臨床應(yīng)用的重要參數(shù)之一。對于泌尿系統(tǒng)來說,膀胱殘余尿液容積和充盈尿液容積的測量結(jié)果,常作為診斷病例的重要依據(jù)。
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,超聲無創(chuàng)檢測在臨床應(yīng)用中得到發(fā)展,采用超聲無創(chuàng)的方式可準(zhǔn)確監(jiān)測和測量膀胱的容積,這種方法需要先從掃描獲得的超聲波圖像中檢測膀胱輪廓,再配合相應(yīng)的計(jì)算公式來計(jì)算出膀胱的容積。
目前,這種膀胱容積的自動測量方法存在著以下缺陷或不足:
(1)需要根據(jù)整幅圖像的灰階差異來檢測膀胱輪廓,容易受到灰階范圍的限制,檢測的錯誤率很高。
(2)當(dāng)因個(gè)人體質(zhì)或憋尿等原因,膀胱邊界的灰階變化不能明顯區(qū)分出來時(shí),基于圖像灰階信息的膀胱容積自動測量方法在描繪邊界時(shí)容易出現(xiàn)錯誤。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的目的在于:提供一種能夠精確檢測膀胱邊界,準(zhǔn)確率高的計(jì)算膀胱容積的方法與系統(tǒng)。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
計(jì)算膀胱容積的方法,包括以下步驟:
獲取膀胱回波射頻數(shù)據(jù);
根據(jù)所述膀胱回波射頻數(shù)據(jù)的幅值差異和膀胱的邊界連續(xù)性獲取初始膀胱輪廓線;
采用關(guān)鍵點(diǎn)移動法對所述初始膀胱輪廓線進(jìn)行微調(diào),得到最終的膀胱輪廓線;
根據(jù)最終的膀胱輪廓線計(jì)算膀胱容積。
進(jìn)一步,所述獲取膀胱回波射頻數(shù)據(jù)的步驟,其包括:
探頭接收膀胱的超聲回波數(shù)據(jù);
將接收的超聲回波數(shù)據(jù)進(jìn)行波束合成,得到膀胱回波射頻數(shù)據(jù)。
進(jìn)一步,在獲取膀胱回波射頻數(shù)據(jù)的步驟之后,根據(jù)所述膀胱回波射頻數(shù)據(jù)的幅值差異和膀胱的邊界連續(xù)性獲取初始膀胱輪廓線的步驟之前,還設(shè)有預(yù)處理的步驟,所述預(yù)處理的步驟包括:
對膀胱回波射頻數(shù)據(jù)進(jìn)行噪聲濾波和平滑處理;
根據(jù)探頭的類型對平滑處理后的膀胱回波射頻數(shù)據(jù)進(jìn)行掃描轉(zhuǎn)換,從而將平滑處理后的膀胱回波射頻數(shù)據(jù)映射到實(shí)際的空間位置上,并將時(shí)間維度上采樣的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為空間上的距離。
進(jìn)一步,所述根據(jù)所述膀胱回波射頻數(shù)據(jù)的幅值差異和膀胱的邊界連續(xù)性獲取初始膀胱輪廓線的步驟,其包括:
根據(jù)先驗(yàn)知識從膀胱回波射頻數(shù)據(jù)對應(yīng)的膀胱超聲圖像中選取膀胱橫切的最大切面;
根據(jù)膀胱回波射頻數(shù)據(jù)在膀胱壁與膀胱內(nèi)的幅值差異從所述最大切面的每個(gè)膀胱回波射頻數(shù)據(jù)中檢測出所述膀胱前壁和膀胱后壁,得到多個(gè)膀胱前壁點(diǎn)和多個(gè)膀胱后壁點(diǎn);
根據(jù)所述多個(gè)膀胱前壁點(diǎn)、所述多個(gè)膀胱后壁點(diǎn)和膀胱的邊界連續(xù)性,得到所述初始膀胱輪廓線。
進(jìn)一步,所述采用關(guān)鍵點(diǎn)移動法對所述初始膀胱輪廓線進(jìn)行微調(diào),得到最終的膀胱輪廓線這一步驟,其包括:
在初始膀胱輪廓線上設(shè)置若干個(gè)關(guān)鍵點(diǎn);
根據(jù)預(yù)定精度要求對關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行擬合,得到最終的膀胱輪廓線。
進(jìn)一步,所述根據(jù)最終的膀胱輪廓線計(jì)算膀胱容積這一步驟,其包括:
在最終的膀胱輪廓線上檢測出任意兩點(diǎn)間的最大距離作為第一徑向值D1;
采用橢球體模型來對膀胱進(jìn)行擬合,根據(jù)最終的膀胱輪廓線將膀胱沿垂直于第一徑向值D1的方向切割成n個(gè)圓柱體并得到這n個(gè)圓柱體的半徑d和高h(yuǎn),這n個(gè)圓柱體的半徑d和高h(yuǎn)分別為:(d1,h2)、(d2,h2)...(dn,hn),其中,n為設(shè)定的待切割圓柱體總數(shù),d1、d2...dn分別為第1個(gè)到第n個(gè)圓柱體的半徑,h1、h2...hn分別為第1個(gè)到第n個(gè)圓柱體的高;
根據(jù)這n個(gè)圓柱體的半徑d和高h(yuǎn)計(jì)算出膀胱容積V,所述膀胱容積V的計(jì)算公式為:
本發(fā)明所采取的另一技術(shù)方案是:
計(jì)算膀胱容積的系統(tǒng),包括以下模塊:
膀胱回波射頻數(shù)據(jù)獲取模塊,用于獲取膀胱回波射頻數(shù)據(jù);
膀胱輪廓檢測模塊,用于根據(jù)所述膀胱回波射頻數(shù)據(jù)的幅值差異和膀胱的邊界連續(xù)性獲取初始膀胱輪廓線;
膀胱輪廓微調(diào)模塊,用于采用關(guān)鍵點(diǎn)移動法對所述初始膀胱輪廓線進(jìn)行微調(diào),得到最終的膀胱輪廓線;
膀胱容積計(jì)算模塊,用于根據(jù)最終的膀胱輪廓線計(jì)算膀胱容積。
進(jìn)一步,所述膀胱輪廓檢測模塊包括:
最大切面選取單元,用于根據(jù)先驗(yàn)知識從膀胱回波射頻數(shù)據(jù)對應(yīng)的膀胱超聲圖像中選取膀胱橫切的最大切面;
膀胱壁檢測單元,用于根據(jù)膀胱回波射頻數(shù)據(jù)在膀胱壁與膀胱內(nèi)的幅值差異從所述最大切面的每個(gè)膀胱回波射頻數(shù)據(jù)中檢測出所述膀胱前壁和膀胱后壁,得到多個(gè)膀胱前壁點(diǎn)和多個(gè)膀胱后壁點(diǎn);
初始膀胱輪廓線獲取單元,用于根據(jù)所述多個(gè)膀胱前壁點(diǎn)、所述多個(gè)膀胱后壁點(diǎn)和膀胱的邊界連續(xù)性,得到所述初始膀胱輪廓線。
進(jìn)一步,所述膀胱輪廓微調(diào)模塊包括:
關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)置單元,用于在初始膀胱輪廓線上設(shè)置若干個(gè)關(guān)鍵點(diǎn);
關(guān)鍵點(diǎn)移動擬合單元,用于根據(jù)預(yù)定精度要求對關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行擬合,得到最終的膀胱輪廓線。
進(jìn)一步,所述膀胱容積計(jì)算模塊包括:
第一徑向值檢測單元,用于在最終的膀胱輪廓線上檢測出任意兩點(diǎn)間的最大距離作為第一徑向值D1;
切割單元,用于采用橢球體模型來對膀胱進(jìn)行擬合,根據(jù)最終的膀胱輪廓線將膀胱沿垂直于第一徑向值D1的方向切割成n個(gè)圓柱體并得到這n個(gè)圓柱體的半徑d和高h(yuǎn),這n個(gè)圓柱體的半徑d和高h(yuǎn)分別為:(d1,h2)、(d2,h2)...(dn,hn),其中,n為設(shè)定的待切割圓柱體總數(shù),d1、d2...dn分別為第1個(gè)到第n個(gè)圓柱體的半徑,h1、h2...hn分別為第1個(gè)到第n個(gè)圓柱體的高;
膀胱容積計(jì)算單元,用于根據(jù)這n個(gè)圓柱體的半徑d和高h(yuǎn)計(jì)算出膀胱容積V,所述膀胱容積V的計(jì)算公式為:
本發(fā)明的方法的有益效果是:包括獲取膀胱回波射頻數(shù)據(jù)和根據(jù)所述膀胱回波射頻數(shù)據(jù)的幅值差異和膀胱的邊界連續(xù)性獲取初始膀胱輪廓線的步驟,采用了膀胱回波射頻數(shù)據(jù)這一原始數(shù)據(jù)來檢測膀胱輪廓,比圖像的灰階數(shù)據(jù)包含了更豐富的信息,不再受灰階范圍的限制以及邊界灰階變化的影響,提高了檢測的準(zhǔn)確率,能更準(zhǔn)確地檢測出膀胱輪廓,提高了膀胱容積計(jì)算結(jié)果的精確度。增設(shè)了采用關(guān)鍵點(diǎn)移動法對所述初始膀胱輪廓線進(jìn)行微調(diào)的步驟,通過微調(diào)膀胱輪廓線上的關(guān)鍵點(diǎn)來使得輪廓線更加貼合實(shí)際的邊界,能準(zhǔn)確描繪邊界進(jìn)而得到更精確的膀胱容積計(jì)算結(jié)果。進(jìn)一步,在根據(jù)最終的膀胱輪廓線計(jì)算膀胱容積這一步驟中采用了靈敏度和精度更高的擬合公式,使得膀胱容積的計(jì)算結(jié)果更準(zhǔn)確,誤差更小。
本發(fā)明的系統(tǒng)的有益效果是:包括膀胱回波射頻數(shù)據(jù)獲取模塊和膀胱輪廓檢測模塊,在膀胱輪廓檢測模塊中采用了膀胱回波射頻數(shù)據(jù)這一原始數(shù)據(jù)來檢測膀胱輪廓,比圖像的灰階數(shù)據(jù)包含了更豐富的信息,不再受灰階范圍的限制以及邊界灰階變化的影響,提高了檢測的準(zhǔn)確率,能更準(zhǔn)確地檢測出膀胱輪廓,提高了膀胱容積計(jì)算結(jié)果的精確度。增設(shè)了膀胱輪廓微調(diào)模塊,通過微調(diào)膀胱輪廓線上的關(guān)鍵點(diǎn)來使得輪廓線更加貼合實(shí)際的邊界,能準(zhǔn)確描繪邊界進(jìn)而得到更精確的膀胱容積計(jì)算結(jié)果。進(jìn)一步,在膀胱容積計(jì)算模塊的膀胱容積計(jì)算單元中采用了靈敏度和精度更高的擬合公式,使得膀胱容積的計(jì)算結(jié)果更準(zhǔn)確,誤差更小。
附圖說明
圖1為本發(fā)明計(jì)算膀胱容積的方法的整體流程圖;
圖2為本發(fā)明計(jì)算膀胱容積的系統(tǒng)的功能模塊框圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例一的膀胱容積計(jì)算流程圖;
圖4為本發(fā)明回波超聲射頻數(shù)據(jù)的獲取與預(yù)處理過程的流程圖;
圖5為本發(fā)明回波超聲射頻數(shù)據(jù)示意圖;
圖6為本發(fā)明調(diào)節(jié)膀胱輪廓線的關(guān)鍵點(diǎn)過程示意圖;
圖7為本發(fā)明膀胱徑線值的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為本發(fā)明切割膀胱得到的圓柱體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參照圖1,計(jì)算膀胱容積的方法,包括以下步驟:
獲取膀胱回波射頻數(shù)據(jù);
根據(jù)所述膀胱回波射頻數(shù)據(jù)的幅值差異和膀胱的邊界連續(xù)性獲取初始膀胱輪廓線;
采用關(guān)鍵點(diǎn)移動法對所述初始膀胱輪廓線進(jìn)行微調(diào),得到最終的膀胱輪廓線;
根據(jù)最終的膀胱輪廓線計(jì)算膀胱容積。
進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述獲取膀胱回波射頻數(shù)據(jù)的步驟,其包括:
探頭接收膀胱的超聲回波數(shù)據(jù);
將接收的超聲回波數(shù)據(jù)進(jìn)行波束合成,得到膀胱回波射頻數(shù)據(jù)。
進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,在獲取膀胱回波射頻數(shù)據(jù)的步驟之后,根據(jù)所述膀胱回波射頻數(shù)據(jù)的幅值差異和膀胱的邊界連續(xù)性獲取初始膀胱輪廓線的步驟之前,還設(shè)有預(yù)處理的步驟,所述預(yù)處理的步驟包括:
對膀胱回波射頻數(shù)據(jù)進(jìn)行噪聲濾波和平滑處理;
根據(jù)探頭的類型對平滑處理后的膀胱回波射頻數(shù)據(jù)進(jìn)行掃描轉(zhuǎn)換,從而將平滑處理后的膀胱回波射頻數(shù)據(jù)映射到實(shí)際的空間位置上,并將時(shí)間維度上采樣的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為空間上的距離。
進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述根據(jù)所述膀胱回波射頻數(shù)據(jù)的幅值差異和膀胱的邊界連續(xù)性獲取初始膀胱輪廓線的步驟,其包括:
根據(jù)先驗(yàn)知識從膀胱回波射頻數(shù)據(jù)對應(yīng)的膀胱超聲圖像中選取膀胱橫切的最大切面;
根據(jù)膀胱回波射頻數(shù)據(jù)在膀胱壁與膀胱內(nèi)的幅值差異從所述最大切面的每個(gè)膀胱回波射頻數(shù)據(jù)中檢測出所述膀胱前壁和膀胱后壁,得到多個(gè)膀胱前壁點(diǎn)和多個(gè)膀胱后壁點(diǎn);
根據(jù)所述多個(gè)膀胱前壁點(diǎn)、所述多個(gè)膀胱后壁點(diǎn)和膀胱的邊界連續(xù)性,得到所述初始膀胱輪廓線。
進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述采用關(guān)鍵點(diǎn)移動法對所述初始膀胱輪廓線進(jìn)行微調(diào),得到最終的膀胱輪廓線這一步驟,其包括:
在初始膀胱輪廓線上設(shè)置若干個(gè)關(guān)鍵點(diǎn);
根據(jù)預(yù)定精度要求對關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行擬合,得到最終的膀胱輪廓線。
進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述根據(jù)最終的膀胱輪廓線計(jì)算膀胱容積這一步驟,其包括:
在最終的膀胱輪廓線上檢測出任意兩點(diǎn)間的最大距離作為第一徑向值D1;
采用橢球體模型來對膀胱進(jìn)行擬合,根據(jù)最終的膀胱輪廓線將膀胱沿垂直于第一徑向值D1的方向切割成n個(gè)圓柱體并得到這n個(gè)圓柱體的半徑d和高h(yuǎn),這n個(gè)圓柱體的半徑d和高h(yuǎn)分別為:(d1,h2)、(d2,h2)...(dn,hn),其中,n為設(shè)定的待切割圓柱體總數(shù),d1、d2...dn分別為第1個(gè)到第n個(gè)圓柱體的半徑,h1、h2...hn分別為第1個(gè)到第n個(gè)圓柱體的高;
根據(jù)這n個(gè)圓柱體的半徑d和高h(yuǎn)計(jì)算出膀胱容積V,所述膀胱容積V的計(jì)算公式為:
參照圖2,計(jì)算膀胱容積的系統(tǒng),包括以下模塊:
膀胱回波射頻數(shù)據(jù)獲取模塊,用于獲取膀胱回波射頻數(shù)據(jù);
膀胱輪廓檢測模塊,用于根據(jù)所述膀胱回波射頻數(shù)據(jù)的幅值差異和膀胱的邊界連續(xù)性獲取初始膀胱輪廓線;
膀胱輪廓微調(diào)模塊,用于采用關(guān)鍵點(diǎn)移動法對所述初始膀胱輪廓線進(jìn)行微調(diào),得到最終的膀胱輪廓線;
膀胱容積計(jì)算模塊,用于根據(jù)最終的膀胱輪廓線計(jì)算膀胱容積。
參照圖2,進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述膀胱輪廓檢測模塊包括:
最大切面選取單元,用于根據(jù)先驗(yàn)知識從膀胱回波射頻數(shù)據(jù)對應(yīng)的膀胱超聲圖像中選取膀胱橫切的最大切面;
膀胱壁檢測單元,用于根據(jù)膀胱回波射頻數(shù)據(jù)在膀胱壁與膀胱內(nèi)的幅值差異從所述最大切面的每個(gè)膀胱回波射頻數(shù)據(jù)中檢測出所述膀胱前壁和膀胱后壁,得到多個(gè)膀胱前壁點(diǎn)和多個(gè)膀胱后壁點(diǎn);
初始膀胱輪廓線獲取單元,用于根據(jù)所述多個(gè)膀胱前壁點(diǎn)、所述多個(gè)膀胱后壁點(diǎn)和膀胱的邊界連續(xù)性,得到所述初始膀胱輪廓線。
參照圖2,進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述膀胱輪廓微調(diào)模塊包括:
關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)置單元,用于在初始膀胱輪廓線上設(shè)置若干個(gè)關(guān)鍵點(diǎn);
關(guān)鍵點(diǎn)移動擬合單元,用于根據(jù)預(yù)定精度要求對關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行擬合,得到最終的膀胱輪廓線。
參照圖2,進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式,所述膀胱容積計(jì)算模塊包括:
第一徑向值檢測單元,用于在最終的膀胱輪廓線上檢測出任意兩點(diǎn)間的最大距離作為第一徑向值D1;
切割單元,用于采用橢球體模型來對膀胱進(jìn)行擬合,根據(jù)最終的膀胱輪廓線將膀胱沿垂直于第一徑向值D1的方向切割成n個(gè)圓柱體并得到這n個(gè)圓柱體的半徑d和高h(yuǎn),這n個(gè)圓柱體的半徑d和高h(yuǎn)分別為:(d1,h2)、(d2,h2)...(dn,hn),其中,n為設(shè)定的待切割圓柱體總數(shù),d1、d2...dn分別為第1個(gè)到第n個(gè)圓柱體的半徑,h1、h2...hn分別為第1個(gè)到第n個(gè)圓柱體的高;
膀胱容積計(jì)算單元,用于根據(jù)這n個(gè)圓柱體的半徑d和高h(yuǎn)計(jì)算出膀胱容積V,所述膀胱容積V的計(jì)算公式為:
下面結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步解釋和說明。
實(shí)施例一
針對現(xiàn)有基于圖像灰階信息的膀胱容積自動測量方法在檢測膀胱輪廓容易受到灰階范圍的限制、在描繪邊界時(shí)容易出現(xiàn)錯誤和測量結(jié)果不精確的問題,本實(shí)施例提出了一種基于超聲RF(即射頻)數(shù)據(jù)的膀胱容積計(jì)算方法與系統(tǒng),通過使用原始的RF數(shù)據(jù)和二次校正的方法,使膀胱容積計(jì)算結(jié)果更加準(zhǔn)確,提高了膀胱容積計(jì)算的精度值;同時(shí)也提高了超聲診斷的正確率,使用起來更加方便快捷。
如圖3和4所示,本實(shí)施例的膀胱容積計(jì)算方法具體步驟為:
(1)進(jìn)行超聲波掃描,通過探頭接收超聲回波數(shù)據(jù)。
(2)獲取膀胱超聲RF數(shù)據(jù)。接收到的回波數(shù)據(jù)經(jīng)波束合成后形成膀胱原始RF(即射頻)數(shù)據(jù),膀胱原始RF數(shù)據(jù)如圖5所示,前壁是指膀胱前壁,后壁是指膀胱后壁,膀胱前壁和膀胱后壁是相對于超聲波探頭的位置來說的,膀胱前壁與膀胱后壁分別對應(yīng)超聲波探頭的近場端和遠(yuǎn)場端。幅值反映了超聲回波數(shù)據(jù)的強(qiáng)度大小,深度是指超聲波在人體內(nèi)傳播的距離。在預(yù)定的深度(時(shí)間)范圍內(nèi),幅值最大的RF數(shù)據(jù)代表了膀胱壁。在每個(gè)RF數(shù)據(jù)中,通常會有兩個(gè)極大值,這兩個(gè)極大值分別代表膀胱前壁和膀胱后壁。RF數(shù)據(jù)作為一種比圖像數(shù)據(jù)更加原始的數(shù)據(jù),與灰度信息無關(guān),其包含有更多的幅值、頻率等信息,利用這些信息可以更加準(zhǔn)確地檢測出邊緣信號。
(3)對獲取的膀胱超聲RF數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,具體處理包括隨機(jī)噪聲濾波、平滑處理等操作。
(4)對膀胱超聲RF數(shù)據(jù)進(jìn)行掃描轉(zhuǎn)換。本實(shí)施例不同的探頭對獲取的RF數(shù)據(jù)需要做不同的掃描轉(zhuǎn)換:需要將時(shí)間維度采樣的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為空間上的距離,同時(shí)由于掃描獲得的膀胱超聲RF數(shù)據(jù)是局部坐標(biāo)數(shù)據(jù),為了準(zhǔn)確描繪膀胱輪廓,還要根據(jù)掃描轉(zhuǎn)換關(guān)系,將得到的RF數(shù)據(jù)映射到實(shí)際的空間位置上,得到實(shí)際的全局坐標(biāo)RF數(shù)據(jù),以便于后續(xù)在統(tǒng)一的坐標(biāo)系中進(jìn)行第一徑向值和膀胱容積計(jì)算。RF數(shù)據(jù)與空間上的距離的關(guān)系為:距離=超聲回波RF數(shù)據(jù)的往返時(shí)間×超聲波的速度÷2。
(5)根據(jù)回波數(shù)據(jù)的幅值差異和膀胱的邊界連續(xù)性獲取膀胱輪廓線:根據(jù)膀胱回波RF數(shù)據(jù)在膀胱壁與膀胱內(nèi)的幅值差異來檢測膀胱輪廓,同時(shí)根據(jù)膀胱的邊界連續(xù)性來輔助檢測膀胱輪廓。其中,膀胱壁具有一定的厚度,包括膀胱前壁和膀胱后壁。在膀胱回波射頻數(shù)據(jù)中,無論是膀胱前壁還是膀胱后壁,其都與膀胱的內(nèi)部區(qū)域存在幅值差異(該差異由膀胱內(nèi)部區(qū)域的理化性質(zhì)決定)。而膀胱前壁和膀胱后壁確定后,膀胱輪廓也隨之確定。因此,只需根據(jù)幅值差異從膀胱超聲掃描圖像中確定膀胱前壁和膀胱后壁就可檢測出膀胱輪廓。在實(shí)際操作時(shí),獲取膀胱輪廓線這一過程可進(jìn)一步細(xì)分為:
根據(jù)先驗(yàn)知識從膀胱回波射頻數(shù)據(jù)對應(yīng)的膀胱超聲圖像中選取膀胱橫切的最大切面;
根據(jù)膀胱回波射頻數(shù)據(jù)在膀胱壁與膀胱內(nèi)的幅值差異從所述最大切面的每個(gè)膀胱回波射頻數(shù)據(jù)中檢測出所述膀胱前壁和膀胱后壁,得到多個(gè)膀胱前壁點(diǎn)和多個(gè)膀胱后壁點(diǎn);
根據(jù)所述多個(gè)膀胱前壁點(diǎn)、所述多個(gè)膀胱后壁點(diǎn)和膀胱的邊界連續(xù)性,得到所述初始膀胱輪廓線。
其中,先驗(yàn)知識是指醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)。在膀胱超聲掃描圖像中,圖像的亮暗反映了膀胱超聲回波的強(qiáng)弱:暗性區(qū)域代表膀胱超聲回波較弱,即膀胱超聲回波的幅值較??;亮性區(qū)域代表膀胱超聲回波較強(qiáng),即膀胱超聲回波的幅值較大。由于膀胱回波射頻數(shù)據(jù)在膀胱壁與膀胱內(nèi)的幅值差異,膀胱的內(nèi)部區(qū)域在膀胱超聲波掃描圖像中因亮度較小而形成膀胱暗性區(qū)域,而膀胱壁在膀胱超聲波掃描圖像中因亮度較大而形成膀胱亮性區(qū)域,本實(shí)施例正利用這一點(diǎn)來得出初始膀胱輪廓線,具體做法為:手動光標(biāo)點(diǎn)擊膀胱暗性區(qū)域內(nèi)的任意一點(diǎn)給出開始檢測膀胱輪廓的信號后,本實(shí)施例將自動根據(jù)膀胱超聲圖像的亮度與膀胱回波射頻數(shù)據(jù)幅值的關(guān)系從膀胱超聲圖像中檢測出多個(gè)膀胱前壁點(diǎn)和多個(gè)膀胱后壁點(diǎn),再結(jié)合膀胱的邊界連續(xù)性即可得出初始膀胱輪廓線。
(6)對獲取的膀胱輪廓進(jìn)行微調(diào):在膀胱初始輪廓線上設(shè)置若干個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),并根據(jù)實(shí)際情況(如預(yù)定精度要求等)移動關(guān)鍵點(diǎn)來進(jìn)行擬合,得到最終的膀胱輪廓線。本發(fā)明通過膀胱輪廓微調(diào)來使得調(diào)整的輪廓線更加貼合實(shí)際的邊界,能更準(zhǔn)確地描繪出膀胱邊界,進(jìn)一步提升了膀胱容積計(jì)算的準(zhǔn)確率。調(diào)節(jié)膀胱輪廓線的關(guān)鍵點(diǎn)過程如圖6所示。根據(jù)膀胱輪廓線的特點(diǎn),擬合時(shí)采用的方式為非線性擬合方式。以基于橢球體模型的膀胱為例,其橫切的最大切面的輪廓線形狀為橢圓形,故其在移動關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行擬合時(shí)可采用橢圓曲線擬合法來擬合出最終的膀胱輪廓線。
(7)獲取膀胱徑向值并計(jì)算得到膀胱容積。
本實(shí)施例提出了如下基于橢球體模型的膀胱容積計(jì)算方法:
在微調(diào)后的膀胱輪廓線上檢測任意兩點(diǎn)間的最大距離作為第一徑向值D1,并沿垂直于第一徑向值的方向?qū)螂浊懈畛霾煌穸萮的切片,如圖7所示;當(dāng)h選擇適當(dāng)時(shí),如圖8所示(圖8中橢圓為膀胱輪廓線,ab為第一徑線距離即第一徑向值),切割膀胱得到的圓柱體上端與下端的直徑KL和MN相當(dāng),此時(shí),若切割膀胱得到的圓柱體的半徑d1和高h(yuǎn)1,則其切割的體積V1可以近似表示為:
V1=πd12h1
同理,根據(jù)膀胱輪廓線對應(yīng)的橢圓將膀胱沿垂直于第一徑向值的方向切割成若干個(gè)圓柱體,這些圓柱體半徑d和高h(yuǎn)分別為:(d1,h2)、(d2,h2)...(dn,hn),其中,n為設(shè)定的待切割圓柱體總數(shù),d1、d2...dn分別為第1個(gè)到第n個(gè)圓柱體的半徑,h1、h2...hn分別為第1個(gè)到第n個(gè)圓柱體的高;
則膀胱輪廓對應(yīng)的容積V計(jì)算公式為:
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1)基于超聲無創(chuàng)檢測技術(shù),可以很容易得到膀胱容積的計(jì)算結(jié)果,易獲性高,提高了醫(yī)生的工作效率,為醫(yī)生節(jié)省了時(shí)間。
2)采用了超聲RF數(shù)據(jù)這一原始數(shù)據(jù)來檢測檢測膀胱輪廓,能得到更加精確的膀胱容積計(jì)算結(jié)果。RF數(shù)據(jù)是原始包含的信息量比圖像灰階數(shù)據(jù)更加豐富,使用RF數(shù)據(jù)檢查邊界更加準(zhǔn)確。
3)采用了靈敏度更高和精度更高的擬合公式進(jìn)行膀胱容積計(jì)算,能得到更準(zhǔn)確的膀胱容積計(jì)算結(jié)果。
4)通過微調(diào)膀胱輪廓線上的關(guān)鍵點(diǎn)的二次校準(zhǔn)方法,使得膀胱輪廓線更加貼合實(shí)際邊界,以令醫(yī)生得到更好和更精確的膀胱容積計(jì)算結(jié)果。
以上是對本發(fā)明的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說明,但本發(fā)明并不限于所述實(shí)施例,熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替換,這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。