基于双视角X线影像的脊柱关键点检测及形态学参数计算方法及系统技术方案

技术编号:46630486 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-14 21:29
本申请涉及医学影像处理领域,公开了一种基于双视角X线影像的脊柱关键点检测及形态学参数计算方法及系统。该方法包括:获取正侧位X线影像数据并进行预处理;构建关键点检测模型,包含双视角特征提取主干网络、正侧位结构特征交互模块和关键点检测解码器;通过模型获取脊柱关键点坐标;基于关键点坐标拟合脊柱中心线并获得方向向量;计算多个脊柱形态学参数。其中,结构特征交互模块将椎体高度相关结构特征转换为邻接矩阵,通过图卷积网络实现正侧位结构特征交互,使具有较高可见度的视角下获取的结构特征用于优化较低可见度视角下的结构特征学习。本申请提高了关键点定位和椎体分类的准确性,实现更鲁棒的脊柱形态学参数计算。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及医学影像处理领域,特别涉及一种基于人工智能的脊柱x线影像分析技术。


技术介绍

1、脊柱侧弯是一种三维的脊柱畸形,在冠状面、矢状面和横断面上都表现出弯曲,并且伴有椎体旋转。在制定治疗方案或手术方案之前,医生需要测量多种脊柱形态学参数来评估患者的侧弯程度。在临床诊断中,由于x线比ct的辐射剂量小,因此通常采用站立正位(posterior-anterior,pa)、侧位(lateral,lat)和侧屈正位x线影像来进行评估。医生通过在这些影像中确定脊柱椎体和股骨头的关键点位置,来测量相关形态学参数,如cobb角、腰椎前凸角、胸椎后凸角等。

2、然而,在实际的人工测量过程中存在多个技术难点。首先,由于椎体形状不规则、椎体重叠以及三维椎体投影到二维平面等原因,人工测量cobb角时在划线定位椎体终板时会产生约5°的测量误差。其次,医生在测量过程中需要不断调节图像对比度和窗宽窗位才能清晰看到椎体终板所在的直线,这使得人工测量过程变得非常繁琐耗时。尽管一些研究表明,基于深度学习的自动测量方法能够实现与临床专业人员手动测量相媲美的效果,并在成本效益、可本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于双视角X线影像的脊柱关键点检测及形态学参数计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述步骤S20中,所述结构特征交互模块包括以下子步骤:

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述步骤S20中,基于以下公式计算椎体在高度方向的坐标:

4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述步骤S20中,通过以下公式计算椎体高度差矩阵及结构相关性邻接矩阵:

5.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述步骤S20中,通过以下公式对邻接矩阵进行归一化:

6.如权利要求2所述的方法,其特征...

【技术特征摘要】

1.一种基于双视角x线影像的脊柱关键点检测及形态学参数计算方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述步骤s20中,所述结构特征交互模块包括以下子步骤:

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述步骤s20中,基于以下公式计算椎体在高度方向的坐标:

4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述步骤s20中,通过以下公式计算椎体高度差矩阵及结构相关性邻接矩阵:

5.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述步骤s20中,通过以下公式对邻接矩阵进行归一化:

6.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述步骤s20中,通过以下公式生成图节点特征:

7.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙建奇蒋盛旦郑新峰张新颖
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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