一种DJ管附壁结石检测系统及检测方法与流程

专利检索2022-05-10  4


一种dj管附壁结石检测系统及检测方法
技术领域
1.本发明属于医疗影像辅助诊断领域,尤其涉及一种dj管附壁结石检测系统及检测方法。


背景技术:

2.人体泌尿系统指肾脏、输尿管、膀胱。在患者做完碎石术后,会在人体内放入尿路支架(dj管支架),并在一段时间后取出。由于患者体质和dj管放置时间,dj管上可能会附着结石,如果dj管附着结石,那么无法在门诊直接拔出,需要进行住院手术取出。但是患者在拔管之前无法确定dj管是否有附壁结石,往往是在门诊直接拔取,无法取出后才转而住院手术,在住院后会拍摄ct,医生需要仔细观察dj管附壁结石情况再进行手术,该过程中患者承受了较大的疼痛。
3.专利号为cn112263269a的专利公开了一种泌尿系x线平片结石智能检测系统及方法,该系统主要是对x光片图像进行分析,检测泌尿系统中结石存在情况,并判断其他误诊因素,如手术修补/支撑物等。该系统智能检测泌尿系统结石是否存在,但是无法判断dj管支架上是否存在结石,也无法判断dj管支架上结石存在情况,只是代替了人工读片。
4.专利号为cn111340130a的专利公开了一种基于深度学习和影像组学的泌尿结石检测分类方法,该专利通过深度学习模型提取出泌尿结石感兴趣区域,然后再提取结石的影像组特征,判断结石类别。同样的,该专利未对dj管支架附壁结石情况进行分析判断。
5.有鉴于此特提出本发明。


技术实现要素:

6.本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提供一种dj管附壁结石检测系统及检测方法,该检测系统和检测方法能根据患者的生化数据判断患者dj管附壁结石的概率,使患者无需拍摄ct,便可得知结石存在概率,避免患者盲目就诊,减轻患者负担与疼痛。
7.为解决上述技术问题,本发明提供一种dj管附壁结石检测系统,包括
8.数据输入模块,用于接收患者的生化数据;
9.结石预测模块,用于根据所述数据输入模块接收的所述生化数据来预测该患者出现dj管附壁结石的概率,并根据dj管附壁结石的概率向患者推荐dj管取出方案。
10.进一步可选地,所述结石预测模块中,
11.使用字符识别算法对高相关性指标进行识别及保存,将高相关性指标输入到逻辑回归算法模型中,基于训练好的模型对患者是否存在dj管附壁结石进行预测,输出dj管附壁结石存在的概率,并基于dj管附壁结石存在的概率向用户推荐dj管取出方案。
12.进一步可选地,所述数据输入模块还接收ct图像数据,所述dj管附壁结石检测系统还包括
13.结石检测模块,用于根据所述数据输入模块接收的ct图像数据分析患者出现dj管
附壁结石情况的严重程度。
14.进一步可选地,所述结石检测模块中,
15.对ct图像中的dj管及结石区域进行分割,对分割结果进行填充修正,保证每张ct图像中都能分割出dj管及附壁结石区域;将分割区域坐标映射到原图中,得到原图中dj管roi区域;再对原图中dj管roi区域进行阈值分割,得到只含有dj管及附壁结石图像;提取dj管及附壁结石图像中的灰度共生矩阵、傅里叶描述子特征,基于提取的特征对结石进行分类,判断每张ct的分割结果中是否存在附壁结石,如果存在则计算附壁结石的数量、面积及相对人体的位置,根据所有结石数量和面积大小来区分dj管附壁结石的严重程度。
16.进一步可选地,使用神经网络对ct图像中的dj管及结石区域进行分割。
17.进一步可选地,采用svm或随机森林算法基于提取的特征对结石进行分类。
18.进一步可选地,所述dj管附壁结石检测系统还包括
19.结构化报告输出模块,用于展示患者的所有病情诊断结果,并以结构化报告形式输出。
20.本发明还提出了一种dj管附壁结石检测方法,其采用权利要求1

7任意一项所述dj管附壁结石检测系统,所述检测方法包括
21.获取患者的生化数据;
22.根据生化数据预测该患者出现dj管附壁结石的概率,并根据dj管附壁结石的概率向患者推荐dj管取出方案。
23.进一步可选地,当患者出现dj管附壁结石的概率大于设定概率时,建议患者手术治疗;当患者出现dj管附壁结石的概率小于或等于设定概率时,建议患者门诊治疗。
24.进一步可选地,当患者出现dj管附壁结石的概率大于设定概率时,还包括:
25.获取患者的ct图像数据;
26.根据ct图像数据分析患者出现dj管附壁结石情况的严重程度。
27.进一步可选地,获取患者的ct图像数据后,还判断患者体内为单dj管还是双dj管,
28.当判断患者体内为单dj管时,直接根据ct图像数据分析患者出现dj管附壁结石情况的严重程度;
29.当判断患者体内为双dj管时,将ct图像从中心点的位置垂直裁剪,将裁剪得到的两张图像作为单dj管情况,分别对裁剪得到的两张图像分析患者出现dj管附壁结石情况的严重程度。
30.采用上述技术方案后,本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
31.本发明提出的dj管附壁结石检测系统,具有完整的dj管附壁结石判断及检测流程。首先通过分析患者生化数据,提取患者高相关性指标,然后采用机器学习分类算法如逻辑回归对高相关性指标进行分类,判断其体内的dj管是否存在附壁结石,并输出结石存在概率。医生可以根据结石概率推荐患者进行门诊拔管或住院治疗,较大程度避免了患者dj管无法拔出的疼痛及更多的治疗费用。
32.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
33.附图作为本发明的一部分,用来提供对本发明的进一步的理解,本发明的示意性
实施例及其说明用于解释本发明,但不构成对本发明的不当限定。显然,下面描述中的附图仅仅是一些实施例,对于本领域普通技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中:
34.图1:为本发明实施例的dj管附壁结石检测系统整体流程图。
35.图2:为结石预测模块工作流程图。
36.图3:为结石检测模块工作流程图。
37.图4:为dj管图像获取流程。
38.需要说明的是,这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
39.在本发明的描述中,需要说明的是,术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
40.在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“接触”、“连通”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
41.目前医院的就诊流程是患者如果来拔管,那么是先去门诊拔管,如果dj管上有结石,那么会拔不出来,并且患者会很疼,然后就要进行住院治疗,先手术将dj管上的结石打碎,然后再把管拔出来。患者在dj拔管之前无法确定dj管是否有附壁结石,往往是在门诊直接拔取,无法取出后才转而住院手术,在住院后会拍摄ct,医生需要仔细观察dj管附壁结石情况再进行手术,该过程中患者承受了较大的疼痛,针对这一情况,本实施例提出了一种dj管附壁结石检测系统,包括
42.数据输入模块,用于接收患者的生化数据;
43.结石预测模块,于根据所述数据输入模块接收的所述生化数据来预测该患者出现dj管附壁结石的概率,并根据dj管附壁结石的概率向患者推荐dj管取方案。
44.如图1所示的dj管附壁结石检测系统的工作流程图,通过结石预测模块预测患者结石概率,判断患者结石概率是否大于设定概率,本实施例的设定概率为0.5,设定概率的大小医生可根据实际情况进行调整。当结石概率大于设定概率时建议患者住院手术。
45.对于数据输入模块,输入的数据包括生化数据,生化数据用于结石预测模块。具体流程为当患者就诊拔取dj管时,医生在系统中输入患者做碎石手术前的生化数据,然后系统会采用生化数据进行患者dj管附壁结石有无判断。
46.如图2的预测模块工作流程图,对于结石预测模块,采用患者生化数据进行结石生长预测,预测该患者出现dj管附壁结石的概率。避免了患者承受拔不出dj管的疼痛,同时为未长附壁结石的患者节省ct拍摄医疗费用。这里的生化数据是指患者在碎石术前的血检报告、尿检报告、凝血功能、肾功能等。为了方便医生操作,医生可以直接将生化数据以图像、
文字等形式输入到系统中,系统内置了文字识别功能,可以从图像中识别出各个生化指标,然后根据相关性选择出高相关指标,高相关指标可根据需要进行设置,本实施例中选择15个高相关指标,采用机器学习中的逻辑回归算法使用15个高相关生化指标对患者是否存在dj管附壁结石进行判断,并计算出dj管附壁结石存在的概率,如果概率>0.5,则认为该患者有较大概率存在dj管附壁结石,如果概率<=0.5,则认为该患者较大概率不存在dj管附壁结石,并基于dj管附壁结石存在的概率向用户推荐dj管取出方案。例如,当概率>0.5推荐患者手术取出,当概率<=0.5时推荐患者门诊取出。
47.本系统在患者来拔管的时候会先使用血检、尿检等生化数据来判断dj管上面长结石的概率,如果概率较低,那么直接去门诊拔管,患者省时省钱,如果概率较高,那么就推荐去住院治疗,可以避免承受拔管痛苦
48.由于目前无法直接判断患者放置体内的dj管是否有附壁结石,只能在拍摄ct后和拔取时无法拔出才能判断,前者拍摄ct价格较贵,dj管附壁结石出现情况较少,如果每个病人都做ct,会增加患者经济压力;后者患者会承受很大的疼痛,影响患者身心健康。本实施例提出的dj管附壁结石检测系统可以在患者就医时根据其生化数据判断其dj管附壁结石的概率,然后推荐患者进行门诊就医或住院治疗,就医体验良好。
49.进一步可选地,所述数据输入模块还接收ct图像数据,所述dj管附壁结石检测系统还包括
50.结石检测模块,用于根据所述数据输入模块接收的ct图像数据分析患者出现dj管附壁结石情况的严重程度。
51.如图1所示的dj管附壁结石检测系统的工作流程图,数据输入模块接收的数据还包括ct图像数据,,ct图像数据用于结石检测模块。当判断为dj管附壁存在结石时,就需要输入患者ct图像,然后系统对输入ct图像的结石位置与严重程度进行检测。
52.为了进一步了解患者dj管附壁结石严重程度,当判断结石概率大于设定概率时,还通过结石检测模块分析患者出现dj管附壁结石情况的严重程度,为后续手术治疗提供参考。如图3所示的结石检测模块工作流程图,结石检测模块是针对已经结石预测模块已经判断dj管附壁存在结石的患者,当判断患者dj管存在结石后,需要将患者ct图像输入到结石检测模块中,结石检测模块首先对ct图像中的dj管及结石区域进行分割,通过对分割结果进行填充修正,保证每张ct图像中都能分割出dj管及附壁结石区域;然后将分割区域坐标映射到原图中,得到原图中dj管roi区域,具体的,如图4,患者ct图像输入到结石检测模块中后得到两张图,分别是分割图和原图,分割图只有在分割出的区域是白色的,其余区域为黑色,那么可以得到分割出区域的外接矩形,然后在原图上取出和外接矩形相同坐标的区域,即为原图中dj管的roi区域。
53.接着对原图中dj管roi区域进行阈值分割,得到只含有dj管及附壁结石图像;具体的,如图4,这里作阈值分割是因为上面作的分割无法精准的分割出dj管区域,现在得到了dj管roi区域,该区域内只有dj管,那么我们可以直接做简单的像素值阈值分割,就可以精确的得到dj管图像。附壁结石是长在dj管上的,并且两者像素值基本相同,在图像上都显示为白色,所以可以使用阈值分割同时将两者分割出来。
54.最后提取dj管及附壁结石图像中的灰度共生矩阵、傅里叶描述子特征,基于提取的特征对结石进行检测,判断每张ct的分割结果中是否存在附壁结石,具体的,当已经得到
了分割好的dj管及附壁结石分割图像后,就可以对该图像进特征提取,提取灰度共生矩阵特征和傅里叶描述子特征,然后使用提取的特征做结石检测,也就是分类,判断该图像中是否存在附壁结石。存在附壁结石合和不存在附壁结石的图像有一定的差别,是可以判断出来的。因为每个病人拍摄的ct图像大概有两三百张切片图,所以需要对每张切片图都进行判断,判断每张切片中是否存在dj管附壁结石,如果存在则计算附壁结石的数量、面积及相对人体的位置
55.如果存在则计算附壁结石的数量、面积及相对人体的位置,如果不存在则不做记录。当所有图像判断完成后,系统会将所有dj管存在附壁结石的ct图像筛选出来,并标注出结石位置与结石面积,最后根据所有结石数量和面积大小来区分dj管附壁结石的严重程度。医生可以对结石检测结果进行二次判断,如果系统出现误检,允许医生修改当前结石检测结果,从而得到更加精确的诊断。
56.本实施例提出的dj管附壁结石检测系统具有dj管附壁结石自动分割、分类、标记功能,医生只需根据系统检测出的结石情况进行判断即可,即当ct图像上传到本系统后,系统会自动对ct图像进行分割,分割出dj管及附壁结石区域,然后对分割出的dj管及附壁结石区域进行检测或分类,判断每张ct切片上是否存在附壁结石,如果存在,则在该切片上将附壁结石标记出来,这样就完成了自动阅片,医生只需要观察自动阅片的结果,大大提高了阅片效率。
57.进一步可选地,所述结石检测模块中,
58.对ct图像中的dj管及结石区域进行分割,对分割结果进行填充修正,保证每张ct图像中都能分割出dj管及附壁结石区域;将分割区域坐标映射到原图中,得到原图中dj管roi区域;再对原图中dj管roi区域进行阈值分割,得到只含有dj管及附壁结石图像;提取dj管及附壁结石图像中的灰度共生矩阵、傅里叶描述子特征,基于提取的特征对结石进行分类,判断每张ct的分割结果中是否存在附壁结石,如果存在则计算附壁结石的数量、面积及相对人体的位置,根据所有结石数量和面积大小来区分dj管附壁结石的严重程度。
59.进一步可选地,使用神经网络对ct图像中的dj管及结石区域进行分割。
60.进一步可选地,采用svm或随机森林算法基于提取的特征对结石进行分类。
61.进一步可选地,所述dj管附壁结石检测系统还包括
62.结构化报告输出模块,用于展示患者的所有病情诊断结果,并以结构化报告形式输出。
63.如图1所示的dj管附壁结石检测系统的工作流程图,当诊断完患者病情后,系统会展示患者的所有病情诊断结果,包括生化数据分析结果、dj管附壁结石存在概率、ct图像中结石存在情况(结石存在数量、位置等)及严重程度,最后会以结构化报告的形式输出。
64.本实施例还提出了一种dj管附壁结石检测方法,其采用上述dj管附壁结石检测系统,检测方法包括
65.获取患者的生化数据;
66.根据生化数据预测该患者出现dj管附壁结石的概率,并根据dj管附壁结石的概率向患者推荐dj管取出方案。
67.进一步可选地,当患者出现dj管附壁结石的概率大于设定概率时,建议患者手术治疗;当患者出现dj管附壁结石的概率小于或等于设定概率时,建议患者门诊治疗。
68.进一步可选地,当患者出现dj管附壁结石的概率大于设定概率时,还包括:
69.获取患者的ct图像数据;
70.根据ct图像数据分析患者出现dj管附壁结石情况的严重程度。
71.如图2的检测流程图,包括如下步骤:
72.进一步可选地,获取患者的ct图像数据后,还判断患者体内为单dj管还是双dj管,
73.当判断患者体内为单dj管时,直接根据ct图像数据分析患者出现dj管附壁结石情况的严重程度;
74.当判断患者体内为双dj管时,将ct图像从中心点的位置垂直裁剪,将裁剪得到的两张图像作为单dj管情况,分别对裁剪得到的两张图像分析患者出现dj管附壁结石情况的严重程度。
75.以上所述仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明方案的范围内。
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