计算膀胱容积的方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了一种计算膀胱容积的方法与系统，方法包括：获取膀胱回波射频数据；根据所述膀胱回波射频数据的幅值差异和膀胱的边界连续性获取初始膀胱轮廓线；采用关键点移动法对所述初始膀胱轮廓线进行微调，得到最终的膀胱轮廓线；根据最终的膀胱轮廓线计算膀胱容积。本发明专利技术采用了膀胱回波射频数据这一原始数据来检测膀胱轮廓，不再受灰阶范围的限制以及边界灰阶变化的影响，提高了检测的准确率，能更准确地检测出膀胱轮廓，提高了膀胱容积计算结果的精确度；通过微调膀胱轮廓线上的关键点来使得轮廓线更加贴合实际的边界，能准确描绘边界进而得到更精确的膀胱容积计算结果。本发明专利技术可广泛应用于超声图像处理领域。

Method and system for calculating bladder volume

The invention discloses a system, a method to calculate the bladder volume method comprises the following steps: acquiring bladder echo frequency data; according to the difference of the amplitude of the RF echo data of bladder and bladder boundary to obtain the initial contour of the bladder; bladder initial contour fine-tuning by key points to get the final moving method. Bladder contour; bladder volume calculation according to the contour of the bladder. The invention adopts the radio frequency data of the original bladder echo data to detect bladder contour, no longer subject to restrictions and the influence of boundary gray scale range of gray scale change, improve the detection accuracy, can more accurately detect bladder contour, improve bladder volume accuracy; through the key points of the contour to fine tune the bladder which makes the contour more fit the actual boundary, can accurately describe the boundary and then get more accurate calculation results of bladder volume. The invention can be widely applied in the field of ultrasonic image processing.

【技术实现步骤摘要】
计算膀胱容积的方法与系统
本专利技术涉及超声图像处理领域，尤其是一种计算膀胱容积的方法与系统。
技术介绍
膀胱容积反映了膀胱内的尿量，是急诊科、麻醉科、泌尿科和ICU等科室临床应用的重要参数之一。对于泌尿系统来说，膀胱残余尿液容积和充盈尿液容积的测量结果，常作为诊断病例的重要依据。随着技术的不断进步，超声无创检测在临床应用中得到发展，采用超声无创的方式可准确监测和测量膀胱的容积，这种方法需要先从扫描获得的超声波图像中检测膀胱轮廓，再配合相应的计算公式来计算出膀胱的容积。目前，这种膀胱容积的自动测量方法存在着以下缺陷或不足：(1)需要根据整幅图像的灰阶差异来检测膀胱轮廓，容易受到灰阶范围的限制，检测的错误率很高。(2)当因个人体质或憋尿等原因，膀胱边界的灰阶变化不能明显区分出来时，基于图像灰阶信息的膀胱容积自动测量方法在描绘边界时容易出现错误。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于：提供一种能够精确检测膀胱边界，准确率高的计算膀胱容积的方法与系统。本专利技术所采取的技术方案是：计算膀胱容积的方法，包括以下步骤：获取膀胱回波射频数据；根据所述膀胱回波射频数据的幅值差异和膀胱的边界连续性获取初始膀胱轮廓线；采用关键点移动法对所述初始膀胱轮廓线进行微调，得到最终的膀胱轮廓线；根据最终的膀胱轮廓线计算膀胱容积。进一步，所述获取膀胱回波射频数据的步骤，其包括：探头接收膀胱的超声回波数据；将接收的超声回波数据进行波束合成，得到膀胱回波射频数据。进一步，在获取膀胱回波射频数据的步骤之后，根据所述膀胱回波射频数据的幅值差异和膀胱的边界连续性获取初始膀胱轮廓线的步骤之前，还设有预处理的步骤，所述预处理的步骤包括：对膀胱回波射频数据进行噪声滤波和平滑处理；根据探头的类型对平滑处理后的膀胱回波射频数据进行扫描转换，从而将平滑处理后的膀胱回波射频数据映射到实际的空间位置上，并将时间维度上采样的数据转换为空间上的距离。进一步，所述根据所述膀胱回波射频数据的幅值差异和膀胱的边界连续性获取初始膀胱轮廓线的步骤，其包括：根据先验知识从膀胱回波射频数据对应的膀胱超声图像中选取膀胱横切的最大切面；根据膀胱回波射频数据在膀胱壁与膀胱内的幅值差异从所述最大切面的每个膀胱回波射频数据中检测出所述膀胱前壁和膀胱后壁，得到多个膀胱前壁点和多个膀胱后壁点；根据所述多个膀胱前壁点、所述多个膀胱后壁点和膀胱的边界连续性，得到所述初始膀胱轮廓线。进一步，所述采用关键点移动法对所述初始膀胱轮廓线进行微调，得到最终的膀胱轮廓线这一步骤，其包括：在初始膀胱轮廓线上设置若干个关键点；根据预定精度要求对关键点进行拟合，得到最终的膀胱轮廓线。进一步，所述根据最终的膀胱轮廓线计算膀胱容积这一步骤，其包括：在最终的膀胱轮廓线上检测出任意两点间的最大距离作为第一径向值D1；采用椭球体模型来对膀胱进行拟合，根据最终的膀胱轮廓线将膀胱沿垂直于第一径向值D1的方向切割成n个圆柱体并得到这n个圆柱体的半径d和高h，这n个圆柱体的半径d和高h分别为：(d1,h2)、(d2,h2)...(dn,hn)，其中，n为设定的待切割圆柱体总数，d1、d2...dn分别为第1个到第n个圆柱体的半径，h1、h2...hn分别为第1个到第n个圆柱体的高；根据这n个圆柱体的半径d和高h计算出膀胱容积V，所述膀胱容积V的计算公式为：本专利技术所采取的另一技术方案是：计算膀胱容积的系统，包括以下模块：膀胱回波射频数据获取模块，用于获取膀胱回波射频数据；膀胱轮廓检测模块，用于根据所述膀胱回波射频数据的幅值差异和膀胱的边界连续性获取初始膀胱轮廓线；膀胱轮廓微调模块，用于采用关键点移动法对所述初始膀胱轮廓线进行微调，得到最终的膀胱轮廓线；膀胱容积计算模块，用于根据最终的膀胱轮廓线计算膀胱容积。进一步，所述膀胱轮廓检测模块包括：最大切面选取单元，用于根据先验知识从膀胱回波射频数据对应的膀胱超声图像中选取膀胱横切的最大切面；膀胱壁检测单元，用于根据膀胱回波射频数据在膀胱壁与膀胱内的幅值差异从所述最大切面的每个膀胱回波射频数据中检测出所述膀胱前壁和膀胱后壁，得到多个膀胱前壁点和多个膀胱后壁点；初始膀胱轮廓线获取单元，用于根据所述多个膀胱前壁点、所述多个膀胱后壁点和膀胱的边界连续性，得到所述初始膀胱轮廓线。进一步，所述膀胱轮廓微调模块包括：关键点设置单元，用于在初始膀胱轮廓线上设置若干个关键点；关键点移动拟合单元，用于根据预定精度要求对关键点进行拟合，得到最终的膀胱轮廓线。进一步，所述膀胱容积计算模块包括：第一径向值检测单元，用于在最终的膀胱轮廓线上检测出任意两点间的最大距离作为第一径向值D1；切割单元，用于采用椭球体模型来对膀胱进行拟合，根据最终的膀胱轮廓线将膀胱沿垂直于第一径向值D1的方向切割成n个圆柱体并得到这n个圆柱体的半径d和高h，这n个圆柱体的半径d和高h分别为：(d1,h2)、(d2,h2)...(dn,hn)，其中，n为设定的待切割圆柱体总数，d1、d2...dn分别为第1个到第n个圆柱体的半径，h1、h2...hn分别为第1个到第n个圆柱体的高；膀胱容积计算单元，用于根据这n个圆柱体的半径d和高h计算出膀胱容积V，所述膀胱容积V的计算公式为：本专利技术的方法的有益效果是：包括获取膀胱回波射频数据和根据所述膀胱回波射频数据的幅值差异和膀胱的边界连续性获取初始膀胱轮廓线的步骤，采用了膀胱回波射频数据这一原始数据来检测膀胱轮廓，比图像的灰阶数据包含了更丰富的信息，不再受灰阶范围的限制以及边界灰阶变化的影响，提高了检测的准确率，能更准确地检测出膀胱轮廓，提高了膀胱容积计算结果的精确度。增设了采用关键点移动法对所述初始膀胱轮廓线进行微调的步骤，通过微调膀胱轮廓线上的关键点来使得轮廓线更加贴合实际的边界，能准确描绘边界进而得到更精确的膀胱容积计算结果。进一步，在根据最终的膀胱轮廓线计算膀胱容积这一步骤中采用了灵敏度和精度更高的拟合公式，使得膀胱容积的计算结果更准确，误差更小。本专利技术的系统的有益效果是：包括膀胱回波射频数据获取模块和膀胱轮廓检测模块，在膀胱轮廓检测模块中采用了膀胱回波射频数据这一原始数据来检测膀胱轮廓，比图像的灰阶数据包含了更丰富的信息，不再受灰阶范围的限制以及边界灰阶变化的影响，提高了检测的准确率，能更准确地检测出膀胱轮廓，提高了膀胱容积计算结果的精确度。增设了膀胱轮廓微调模块，通过微调膀胱轮廓线上的关键点来使得轮廓线更加贴合实际的边界，能准确描绘边界进而得到更精确的膀胱容积计算结果。进一步，在膀胱容积计算模块的膀胱容积计算单元中采用了灵敏度和精度更高的拟合公式，使得膀胱容积的计算结果更准确，误差更小。附图说明图1为本专利技术计算膀胱容积的方法的整体流程图；图2为本专利技术计算膀胱容积的系统的功能模块框图；图3为本专利技术实施例一的膀胱容积计算流程图；图4为本专利技术回波超声射频数据的获取与预处理过程的流程图；图5为本专利技术回波超声射频数据示意图；图6为本专利技术调节膀胱轮廓线的关键点过程示意图；图7为本专利技术膀胱径线值的结构示意图；图8为本专利技术切割膀胱得到的圆柱体结构示意图。具体实施方式参照图1，计算膀胱容积的方法，包括以下步骤：获取膀胱回波射频数据；根据所述膀胱回波射频数据的幅值差异和膀胱的边界连续性获取初始本文档来自技高网...

【技术保护点】
计算膀胱容积的方法，其特征在于，包括以下步骤：获取膀胱回波射频数据；根据所述膀胱回波射频数据的幅值差异和膀胱的边界连续性获取初始膀胱轮廓线；采用关键点移动法对所述初始膀胱轮廓线进行微调，得到最终的膀胱轮廓线；根据最终的膀胱轮廓线计算膀胱容积。

【技术特征摘要】
1.计算膀胱容积的方法，其特征在于，包括以下步骤：获取膀胱回波射频数据；根据所述膀胱回波射频数据的幅值差异和膀胱的边界连续性获取初始膀胱轮廓线；采用关键点移动法对所述初始膀胱轮廓线进行微调，得到最终的膀胱轮廓线；根据最终的膀胱轮廓线计算膀胱容积。2.根据权利要求1所述的计算膀胱容积的方法，其特征在于，所述获取膀胱回波射频数据的步骤，其包括：探头接收膀胱的超声回波数据；将接收的超声回波数据进行波束合成，得到膀胱回波射频数据。3.根据权利要求1所述的计算膀胱容积的方法，其特征在于：在获取膀胱回波射频数据的步骤之后，根据所述膀胱回波射频数据的幅值差异和膀胱的边界连续性获取初始膀胱轮廓线的步骤之前，还设有预处理的步骤，所述预处理的步骤包括：对膀胱回波射频数据进行噪声滤波和平滑处理；根据探头的类型对平滑处理后的膀胱回波射频数据进行扫描转换，从而将平滑处理后的膀胱回波射频数据映射到实际的空间位置上，并将时间维度上采样的数据转换为空间上的距离。4.根据权利要求1所述的计算膀胱容积的方法，其特征在于：所述根据所述膀胱回波射频数据的幅值差异和膀胱的边界连续性获取初始膀胱轮廓线的步骤，其包括：根据先验知识从膀胱回波射频数据对应的膀胱超声图像中选取膀胱横切的最大切面；根据膀胱回波射频数据在膀胱壁与膀胱内的幅值差异从所述最大切面的每个膀胱回波射频数据中检测出所述膀胱前壁和膀胱后壁，得到多个膀胱前壁点和多个膀胱后壁点；根据所述多个膀胱前壁点、所述多个膀胱后壁点和膀胱的边界连续性，得到所述初始膀胱轮廓线。5.根据权利要求1所述的计算膀胱容积的方法，其特征在于：所述采用关键点移动法对所述初始膀胱轮廓线进行微调，得到最终的膀胱轮廓线这一步骤，其包括：在初始膀胱轮廓线上设置若干个关键点；根据预定精度要求对关键点进行拟合，得到最终的膀胱轮廓线。6.根据权利要求1-5任一项所述的计算膀胱容积的方法，其特征在于：所述根据最终的膀胱轮廓线计算膀胱容积这一步骤，其包括：在最终的膀胱轮廓线上检测出任意两点间的最大距离作为第一径向值D1；采用椭球体模型来对膀胱进行拟合，根据最终的膀胱轮廓线将膀胱沿垂直于第一径向值D1的方向切割成n个圆柱体并得到这n个圆柱体的半径d和高h，这n个圆柱体的半径d和高h分别为：(d1,h2)、(d2,h2...

【专利技术属性】
技术研发人员：向斌，蒙泉宗，张彦卿，许龙，
申请(专利权)人：深圳开立生物医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44