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针对肺炎的CT影像评分方法、装置及设备


技术摘要:
本发明公开了一种针对肺炎的CT影像评分方法、装置及设备。主要构思是利用计算机图像处理技术对CT影像采用两种模式进行打分,一种是由识别出的病灶与肺叶区域打分,另一种是基于CT数值提取的图像特征,由模型预测得分。本发明并不单单依赖唯一种打分结果,而是综合两种  全部
背景技术:
CT影像诊断结果作为临床诊断标准之一,在将患者、疑似患者确诊为临床诊断病 例时,由CT提示出的肺炎影像学特征是重要的参考因素,尤其当下,肺部影像学在新冠肺炎 诊断、治疗中起到了关键作用。 对不同患者按照疾病的轻重程度会进行分级诊疗,因此,需要基于CT影像学对患 者进行轻重程度的定量评分。例如2020年2月13日《Radiology》期刊中记载,针对2019年新 型冠状病毒肺炎(COVID-19)患者恢复期间胸部CT的实时变化,定义了一种“视觉评分规 则”,即根据可视的病灶面积占肺部面积的比例进行评分。 在当前诊治新冠肺炎的严峻阶段,影像数据庞大且复杂,即便采用上述定量评分, 也多是直接在原始CT影片上依赖医生的个人专业知识和经验进行人眼观察、主观打分,因 此,该评分方式凸显出标准结论不一、精确度不高、效率低下、费时费力等弊端,并直接影响 到对肺炎患者的分级诊疗的实施。
技术实现要素:
鉴于上述,本发明旨在提供一种针对肺炎的CT影像评分方法、装置及设备,并相应 地提出一种计算机可读存储介质以及计算机程序产品,通过上述各方面,能够自动且有效 提升肺炎CT影像评分的效率和精度。 本发明采用的技术方案如下: 第一方面,本发明提供了一种针对肺炎的CT影像评分方法,包括: 从输入的CT影像中分割出各肺叶区域以及若干病灶区域; 根据所述病灶区域以及所述肺叶区域,计算所述CT影像的第一得分; 基于预设的CT数值,从所述CT影像中提取图像特征; 根据所述图像特征以及预先训练的评分模型,预测所述CT影像的第二得分; 融合所述第一得分以及所述第二得分,确定所述CT影像的最终得分。 在其中一种可能的实现方式中,所述根据所述病灶区域以及所述肺叶区域,计算 所述CT影像的第一得分包括: 建立所述病灶区域与各所述肺叶区域的对应关系; 基于所述对应关系,求取各肺叶中病灶相对肺叶的占比值; 根据所述占比值,得到各肺叶的量化得分; 融合各肺叶的所述量化得分,得到所述CT影像的第一得分。 在其中一种可能的实现方式中,所述基于预设的CT数值,从所述CT影像中提取图 像特征包括:根据预设的肺部病变组织的密度值区间,提取所述CT影像的直方图特征。 4 CN 111598853 A 说 明 书 2/9 页 在其中一种可能的实现方式中,所述评分模型包括基于所述直方图特征训练的多 层感知器。 在其中一种可能的实现方式中,所述融合所述第一得分以及所述第二得分,确定 所述CT影像的最终得分包括:基于所述第二得分与预设分数阈值的关系,由所述第一得分 和/或第二得分确定所述最终得分。 在其中一种可能的实现方式中,所述基于所述第二得分与预设分数阈值的关系, 由所述第一得分和/或第二得分确定所述最终得分包括: 当所述第二得分大于等于预设的分数上限值时,以所述第二得分作为所述最终得 分; 当所述第二得分小于等于预设的分数下限值时,以所述第一得分作为所述最终得 分; 当所述第二得分介于所述分数上限值以及所述分数下限值之间时,根据所述第一 得分与所述第二得分的接近程度,由所述第一得分和/或第二得分得到所述最终得分。 在其中一种可能的实现方式中,所述从输入的CT影像中分割出各肺叶区域包括: 从输入的CT影像中分割出包含完整肺部的初始图像; 对所述初始图像去噪处理,得到肺部区域; 从所述肺部区域中分割出各所述肺叶区域。 在其中一种可能的实现方式中,从输入的CT影像中分割出若干病灶区域包括: 从所述CT影像中或从所述初始图像中或从所述肺部区域中,分割出所述病灶区 域。 第二方面,本发明提供了一种针对肺炎的CT影像评分装置,包括: 图像分割模块,用于从输入的CT影像中分割出各肺叶区域以及若干病灶区域; 量化打分模块,用于根据所述病灶区域以及所述肺叶区域,计算所述CT影像的第 一得分; 特征提取模块,用于基于预设的CT数值,从所述CT影像中提取图像特征; 预测打分模块,用于根据所述图像特征以及预先训练的评分模型,预测所述CT影 像的第二得分; 最终打分模块,用于融合所述第一得分以及所述第二得分,确定所述CT影像的最 终得分。 在其中一种可能的实现方式中,所述量化打分模块包括: 病灶肺叶匹配单元,用于建立所述病灶区域与各所述肺叶区域的对应关系; 病灶占比计算单元,用于基于所述对应关系,求取各肺叶中病灶相对肺叶的占比 值; 肺叶打分单元,用于根据所述占比值,得到各肺叶的量化得分; 整肺打分单元,用于融合各肺叶的所述量化得分,得到所述CT影像的第一得分。 在其中一种可能的实现方式中,所述特征提取模块包括:直方图特诊提取单元,用 于根据预设的肺部病变组织的密度值区间,提取所述CT影像的直方图特征。 在其中一种可能的实现方式中,所述评分模型包括基于所述直方图特征训练的多 层感知器。 5 CN 111598853 A 说 明 书 3/9 页 在其中一种可能的实现方式中,所述最终打分模块包括:分值比较子模块,用于基 于所述第二得分与预设分数阈值的关系,由所述第一得分和/或第二得分确定所述最终得 分。 在其中一种可能的实现方式中,所述分值比较子模块具体包括: 第一比较打分单元,用于当所述第二得分大于等于预设的分数上限值时,以所述 第二得分作为所述最终得分; 第二比较打分单元,用于当所述第二得分小于等于预设的分数下限值时,以所述 第一得分作为所述最终得分; 第三比较打分单元,用于当所述第二得分介于所述分数上限值以及所述分数下限 值之间时,根据所述第一得分与所述第二得分的接近程度,由所述第一得分和/或第二得分 得到所述最终得分。 在其中一种可能的实现方式中,所述图像分割模块包括: 肺部分割单元,用于从输入的CT影像中分割出包含完整肺部的初始图像; 图像裁剪单元,用于对所述初始图像去噪处理,得到肺部区域; 肺叶分割单元,用于从所述肺部区域中分割出各所述肺叶区域。 在其中一种可能的实现方式中,所述图像分割模块还包括: 病灶分割单元,用于从所述CT影像中或从所述初始图像中或从所述肺部区域中, 分割出所述病灶区域。 第三方面,本发明提供了一种CT影像评分设备,包括: 一个或多个处理器、存储器以及一个或多个计算机程序,所述存储器可以采用非 易失性存储介质,其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中,所述一个或多 个计算机程序包括指令,当所述指令被所述设备执行时,使得所述设备执行如第一方面或 者第一方面的任一可能实现方式中的所述方法。 第四方面,本发明提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存 储有计算机程序,当其在计算机上运行时,使得计算机执行如第一方面或者第一方面的任 一可能实现方式中的所述方法。 第五方面,本发明还提供了一种计算机程序产品,当所述计算机程序产品被计算 机执行时,用于执行第一方面或者第一方面的任一可能实现方式中的所述方法。 在第五方面的一种可能的设计中,该产品涉及到的相关程序可以全部或者部分存 储在与处理器封装在一起的存储器上,也可以部分或者全部存储在不与处理器封装在一起 的存储介质上。 本发明的构思在于由计算机图像处理技术对CT影像采用两种打分模式,一种是基 于图像分割技术由识别出的病灶与肺叶关系打出的量化得分,另一种是基于CT数值的图像 特征,由模型预测出的得分,由于二者各有利弊,因而本发明并不单单依赖唯一种打分结 果,而是综合两种模式给出的判断,得到相互取长补短、更为精确可靠的评分结果。本发明 的实施可以迅速地对患者肺炎程度进行高效精准的评分,尤其针对当前流行的新冠肺炎, 由于属于新发现的疾病,因而数据规模及分布有限,单一依靠某一打分思路,必然会导致打 分结果不准确的问题,而采用本发明提供的上述解决方案,可以有效规避新发疾病的数据 偏差缺陷,使得最终评分结果更为合理、可靠,并进而能够协助医生高效地采取对应的分级 6 CN 111598853 A 说 明 书 4/9 页 诊疗手段。 附图说明 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一 步描述,其中: 图1为本发明提供的针对肺炎的CT影像评分方法的实施例的流程图; 图2为本发明提供的分割肺叶区域的实施例的流程图; 图3为本发明提供的求取第一得分的实施例的流程图; 图4为本发明提供的针对肺炎的CT影像评分装置的实施例的方框图。
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