一种基于时间变化的体内轻量型补片术后皱缩分析方法技术

本发明专利技术公开了一种基于时间变化的体内轻量型补片术后皱缩分析方法，包括：分别对两个时间点的ABUS图像的横断面序列和矢状面序列进行预处理以分别分离出横断面和矢状面的补片序列；将横断面和矢状面两个方向的补片序列分别进行三维模型的构建和平滑处理；再将横断面和矢状面两个三维模型进行融合；其中，两个时间点分别对应于补片未发生皱缩和补片已发生皱缩的状态。对应选取两个时间点的三个三维模型中与真实补片之间误差率最小的三维模型，比对所选择的两个三维模型之间的空间变化差异，以实现对补片术后皱缩的分析。本发明专利技术准确性高，能有效解决轻量型补片的非侵入性检测困难问题，可以客观地描述和量化病人体内植入补片的皱缩率及空间变化情况。

An analysis method of postoperative shrinkage of light weight patch in vivo based on time change

【技术实现步骤摘要】
一种基于时间变化的体内轻量型补片术后皱缩分析方法
本专利技术涉及图像处理
，尤其是一种基于时间变化的体内轻量型补片术后皱缩分析方法。
技术介绍
轻量型补片柔软舒适、价格适中、异物残留量小、排异感染风险低。基于异物残留最小化的补片发展趋势和手术费用控制的考虑，使传统切口疝大质量补片(膨体聚四氟乙烯补片、重量型补片和符合补片)正逐渐被轻量型补片所代替。尽管常规三维成像技术，如CT和MRI能够可视化某些大质量补片，但却无法可视化轻薄舒适、能够显著减少炎症反应的轻量型补片。虽然二维手持超声(HHUS)能够识别轻量型补片但已被证明并不完全可靠。同时，由于制造商目前均不提供其补片材料医学显影特性方面的信息，外科医师和放射科医师对于这方面的信息要么完全不了解，要么被迫通过自己的临床经验来获取，有时甚至需要采用二次探查术来直接查看患者体内轻量型补片的术后状况。因此，对于应用前景广阔的轻量型补片，当前不仅缺少有效和可靠的医学成像模态能对其进行准确检测，而且尚无客观和非侵入性的诊断评价方法能对其术后特征进行定量表征，极大地阻碍了轻量型补片临床使用率和诊疗水平的提高。因此，急需一种非侵入式的分析方案来填补此
的空白。本专利技术所涉及的参考文献如下：[1]CiritsisA,HansenNL,BarabaschA,etal.Time-DependentChangesofMagneticResonanceImaging–VisibleMeshImplantsinPatients[J].InvestigativeRadiology,49(7):439-444.[2]YuJ,WangY,ShenY.Noisereductionandedgedetectionviakernelanisotropicdiffusion[J].PatternRecognitionLetters,29(10):1496-1503.[3]CiritsisA,RossiC,EberhardM,etal.Automaticclassificationofultrasoundbreastlesionsusingadeepconvolutionalneuralnetworkmimickinghumandecision-making[J].EuropeanRadiology.[4]WuJ,WangY,YuJ,etal.Intelligentspecklereducinganisotropicdiffusionalgorithmforautomated3-Dultrasoundimages[J].[5]KuehnertN,KraemerNA,OttoJ,etal.InvivoMRIvisualizationofmeshshrinkageusingsurgicalimplantsloadedwithsuperparamagneticironoxides[J].SurgEndosc,2012,26(5):1468-75.[6]KraemerNA,DonkerHCW,KuehnertN,etal.InVivoVisualizationofPolymer-BasedMeshImplantsUsingConventionalMagneticResonanceImagingandPositive-ContrastSusceptibilityImaging[J].InvestigativeRadiology,2013,48.[7]OzogY,KonstantinovicML,WerbrouckE,etal.Shrinkageandbiomechanicalevaluationoflightweightsyntheticsinarabbitmodelforprimaryfascialrepair[J],22(9):1099-1108.[8]FirstIn-HumanMagneticResonanceVisualizationofSurgicalMeshImplantsforInguinalHerniaTreatment[J].InvestigativeRadiology,48(11):770-778.[9]SlabuI,GuntherodtG,Schmitz-RodeT,etal.InvestigationofSuperparamagneticIronOxideNanoparticlesforMRVisualizationofSurgicalImplants[J].CurrentPharmaceuticalBiotechnology,13(4):545-551.
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种基于时间变化的体内轻量型补片术后皱缩分析方法，用以解决轻量型补片的非侵入性检测困难，实现对植入补片术后皱缩率和移动情况的准确描述和定量分析。本专利技术采用的技术方案如下：一种基于时间变化的体内轻量型补片术后皱缩分析方法，包括：A.分别对两个时间点的自动化三维乳腺超声ABUS图像的横断面序列和矢状面序列分别进行如下处理：(即对每一个时间点的横断面和矢状面分别进行处理)对数据进行预处理以分别分离出横断面和矢状面的补片序列；将横断面和矢状面两个方向的补片序列分别进行三维模型的构建，对构建的三维模型进行平滑处理；再将横断面和矢状面两个三维模型进行融合；其中，两个时间点分别对应于补片未发生皱缩和补片已发生皱缩的状态；B.对应选取两个时间点的三个三维模型中，与真实补片之间误差率最小的三维模型，比对所选择的两个三维模型之间的空间变化差异，以实现对补片术后皱缩的分析。上述方法采用非侵入式的检测方式，在体外完成对补片术后的皱缩的定量分析，通过扫描模型的构建和模型的融合，降低了补片缩小的误差率，从而实现对补片皱缩情况的准确描述。基于此，本方法能够有效辅助医生对病人体内植入补片术后并发症和疝复发率做出准确诊断和评估，弥补了当前此
的空白。进一步的，所述两个时间点的自动化三维乳腺超声ABUS图像的横断面序列和矢状面序列的提取方法包括：将两个时间点的自动化三维乳腺超声ABUS图像以每0.5mm的时间间隔分别提取横断面和矢状面的图像序列，以得到每个时间点的横断面序列和矢状面序列。进一步的，所述对数据进行预处理以分别分离出横断面和矢状面的补片序列的方法包括：采用基于Matlab的图像预处理方法对两个时间点的自动化三维乳腺超声ABUS图像序列分别沿两个方向进行预处理，分别选取出横断面和矢状面两个方向所有包含补片的图像，并在选取出的图像中标定出补片位置，然后将标定的补片从对应图像中分离出来。进一步的，所述对应选取两个时间点的三个三维模型中，与真实补片之间误差率最小的三维模型的方法包括：在两个时间点中，确定出一个时间点，分别计算该时间点的三个三维模型的投影面积，再分别计算与对应时间点的原补片的相应的投影面积之间的误差率，选取出误差率最小的三维模型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于时间变化的体内轻量型补片术后皱缩分析方法，其特征在于，包括：/nA.分别对两个时间点的自动化三维乳腺超声ABUS图像的横断面序列和矢状面序列分别进行如下处理：/n对数据进行预处理以分别分离出横断面和矢状面的补片序列；将横断面和矢状面两个方向的补片序列分别进行三维模型的构建，对构建的三维模型进行平滑处理；再将横断面和矢状面两个三维模型进行融合；/n其中，两个时间点分别对应于补片未发生皱缩和补片已发生皱缩的状态；/nB.对应选取两个时间点的三个三维模型中，与真实补片之间误差率最小的三维模型，比对所选择的两个三维模型之间的空间变化差异，以实现对补片术后皱缩的分析。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于时间变化的体内轻量型补片术后皱缩分析方法，其特征在于，包括：
A.分别对两个时间点的自动化三维乳腺超声ABUS图像的横断面序列和矢状面序列分别进行如下处理：
对数据进行预处理以分别分离出横断面和矢状面的补片序列；将横断面和矢状面两个方向的补片序列分别进行三维模型的构建，对构建的三维模型进行平滑处理；再将横断面和矢状面两个三维模型进行融合；
其中，两个时间点分别对应于补片未发生皱缩和补片已发生皱缩的状态；
B.对应选取两个时间点的三个三维模型中，与真实补片之间误差率最小的三维模型，比对所选择的两个三维模型之间的空间变化差异，以实现对补片术后皱缩的分析。


2.如权利要求1所述的基于时间变化的体内轻量型补片术后皱缩分析方法，其特征在于，所述两个时间点的自动化三维乳腺超声ABUS图像的横断面序列和矢状面序列的提取方法包括：将两个时间点的自动化三维乳腺超声ABUS图像以每0.5mm的时间间隔分别提取横断面和矢状面的图像序列，以得到每个时间点的横断面序列和矢状面序列。


3.如权利要求1所述的基于时间变化的体内轻量型补片术后皱缩分析方法，其特征在于，所述对数据进行预处理以分别分离出横断面和矢状面的补片序列的方法包括：采用基于Matlab的图像预处理方法对两个时间点的自动化三维乳腺超声ABUS图像序列分别沿两个方向进行预处理，分别选取出横断面和矢状面两个方向所有包含补片的图像，并在选取出的图像中标定出...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴俊，周浩博，耿如霞，孙亮，徐丹，张学杰，张榆锋，李海燕，张文豪，郝亚丽，
申请(专利权)人：云南大学，
类型：发明
国别省市：云南;53