超声髋关节骨龄评估方法、系统、设备及存储介质技术方案

技术编号:34081827 阅读:33 留言:0更新日期:2022-07-11 19:03
本发明专利技术公开了一种超声髋关节骨龄评估方法、系统、设备及存储介质,它属于一种基于解剖学区域检测的弱监督超声髋关节骨龄评估方案,包含两个阶段:第一个阶段,能够准确定位解剖学关键区域,一方面,能够提高后续骨龄预测的准确度;另一方面,能够提供可解释性的解剖学关键区域,有利于促进医学研究的进一步发展;第二个阶段,在具有可解释性的解剖学关键区域的基础上回归预测骨龄。的基础上回归预测骨龄。的基础上回归预测骨龄。

【技术实现步骤摘要】
超声髋关节骨龄评估方法、系统、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及骨龄评估
,尤其涉及一种超声髋关节骨龄评估方法、系统、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]骨龄评估是通过骨骼形态推断儿童骨骼发育成熟程度的技术。
[0003]目前主流的骨龄评估方法使用左手掌骨X光影像(放射影像),通过对多个骨骼解剖学关键区域中提取的细微视觉特征进行综合分析来估计骨龄,因此解剖学区域检测是骨龄评估中的关键问题。为了达到满意的评估效果,许多现有骨龄评估算法高度依赖于额外的人工标注信息。在手部标注框监督下,能够完成对掌骨区域的检测,从而排除背景噪声的干扰;在骨骼关键点监督下,能够准确定位具有解剖学意义的骨骼关键区域,进而对其形态结构进行精细化地特征提取与分析。然而,准确精细的人工标注信息获取代价十分昂贵,在很大程度上限制了这些骨龄评估算法的实际应用;同时,相比于超声影像,放射影像学技术在成像、安全和成本方面具有较大局限性,不利于骨龄评估设备的广泛基层部署。
[0004]近年来,许多研究倾向于不使用精细人工标注信息,通过挖掘影像自身结构特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声髋关节骨龄评估方法,其特征在于,包括:第一阶段:利用注意力机制自动定位超声髋关节影像中的解剖学关键区域,并裁剪出解剖学关键区域的图像;第二阶段:对所述解剖学关键区域的图像进行特征提取,利用特征提取获得的特征向量进行骨龄评估。2.根据权利要求1所述的一种超声髋关节骨龄评估方法,其特征在于,所述第一阶段通过检测网络实现;通过所述检测网络对超声髋关节影像进行特征提取,获得特征图;将所述特征图进行全局平均池化,转化为指示通道响应的特征向量;通过第一全连接层对所述指示通道响应的特征向量进行变换,获得输出得分,利用输出得分计算出骨龄伪标签;同时,利用第一全连接层对特征图进行变换获得注意力图,利用骨龄伪标签对注意力图进行加权融合获得新的注意力图,利用所述新的注意力图裁剪出解剖学关键区域的图像。3.根据权利要求2所述的一种超声髋关节骨龄评估方法,其特征在于,在训练阶段,利用输出得分与骨龄标签构造第一损失函数并对所述检测网络进行约束;定义输出得分,第t个元素表示将骨龄评估为t时对应的得分,t=1,2,

,T,T为骨龄标签最大值;利用输出得分计算骨龄概率:其中,e为自然常数,表示将骨龄评估为t时对应的概率,表示将骨龄评估为i时对应的得分;对于一张真实骨龄为的超声髋关节影像,使用标签平滑后的向量作为其骨龄标签,是骨龄标签的第t个元素,通过如下公式计算:其中,为控制平滑程度的超参数;构造的第一损失函数表示为:。4.根据权利要求2所述的一种超声髋关节骨龄评估方法,其特征在于,利用输出得分计算出骨龄伪标签的步骤包括:利用输出得分计算骨龄评估为t时对应的概率, t=1,2,

,T,表示为:
其中,与分别表示将骨龄评估为t与i时对应的得分, T为骨龄标签最大值;选出最大概率对应的t的数值,记为,并利用标签平滑公式得到骨龄伪标签,其中,是骨龄伪标签的第t个元素,计算公式表示为:其中,e为自然常数,为控制平滑程度的超参数。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢洪涛闫云燕张思成孙军陈勋张勇东
申请(专利权)人:安徽省儿童医院安徽省新华医院安徽省儿科医学研究所
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1