CN107220523A - 一种数字化病理分析系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种数字化病理分析系统，摄像头通过运载装置搭载并输送至人体内的检测位置，用于拍摄病灶位置的病灶图像；上位机接收摄像头拍摄的病灶图像并进行保存，同时将病灶图像上传至云端服务器；云端服务器包含病理库，病理库中存储有该种病灶的病理图像和健康图像，如果同批次的多个图像中有50％及以上判断出为该病理，则将病理库中存储的该病理治理方法下发到上位机，患者通过治理方法对病情进行治理；如果病理库中所有病理图像都与上传的病灶图像不匹配，则由专家人工给出病理判断和治理方法。本发明将云计算技术与医疗相结合，通过云端服务器的病理库对分散在各地医院的图像采集设备采集的病灶图像进行分析判断，及时应对患者病情。

Description

一种数字化病理分析系统及方法

技术领域

本发明涉及数字化医疗领域，特别涉及一种数字化病理分析系统，还涉及一种数字化病理分析方法。

背景技术

我国是人口大国，而且已经步入老龄化社会，看病难是困扰我国医疗行业的首要难题。

看病难的原因主要是医疗资源的分布不均，患者就诊都希望去大医院找专家，而专家的数量和精力有限，每天只能就诊一定数量的患者，导致很多需要就诊的患者无法及时得到医治，延误了确诊和治疗的最佳时机。

虽然我国一直致力于医疗领域的改革，但专家的数量有限，而且专家的就诊医院固定，无法从根本上实现患者对医疗资源的公平分配。

随着数字化、互联网以及大数据技术的飞速发展，如何搭乘信息化的快车，将医疗资源通过信息化的方式实现合理分布，是目前我国医疗领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明提出一种数字化病理分析系统及方法，将云计算技术与医疗相结合，实现了病灶的智能诊断和专家资源的有效分配。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种数字化病理分析系统，包括：摄像头、上位机和云端服务器；

摄像头通过运载装置搭载并输送至人体内的检测位置，用于拍摄病灶位置的病灶图像；

上位机接收摄像头拍摄的病灶图像并进行保存，同时将病灶图像上传至云端服务器；

云端服务器包含病理库，病理库中存储有该种病灶的病理图像和健康图像，云端服务器将病理图像和健康图像拆分成多个大区域，大区域根据该种病灶易患病位置进行划分，每个大区域又按顺序划分成多份小区域，病理图像和健康图像所有小区域都有一个序列号；

云端服务器接收摄像头拍摄的病灶图像，根据与病理图像和健康图像相同的拆分原理将摄像头拍摄的病灶图像划分成多份小区域，所有小区域都有一个序列号；云端服务器将拍摄的病灶图像与健康图像相同序列号的小区域进行比对，如果比对结果中，相似度达标的小区域数量没有高于标准值，则认为该病灶图像为病理样本，接下来，该病理样本再与不同的病理图像相比较，当比较结果中相似度达标的小区域数量高于标准值，则认为该病灶图像为该病理；如果同批次的多个图像中有50％及以上判断出为该病理，则将病理库中存储的该病理治理方法下发到上位机，患者通过治理方法对病情进行治理；如果病理库中所有病理图像都与上传的病灶图像不匹配，则将病灶图像分发到专家电脑端，由专家人工给出病理判断和治理方法。

可选地，所述云端服务器对病灶图像、健康图像、病理图像的拆分过程具体为：

步骤(a)，对图像进行网格划分，一级网格划分大区域，二级网格划分小区域；

步骤(b)，创建一个小区域节点集合，和一个数据区域，所述数据区域用于存放每个小区域节点的地址；

步骤(c)，每个小区域节点的地址对应一个单独的像素存放区域，用于存放该小区域所有像素数据；

步骤(d)，按照序列号依次遍历每一个小区域，将小区域中每一个像素点Vi(xi,yi,zi)存放到该小区域对应的像素存放区域，当完成遍历后，该张图像拆分完成。

可选地，接下来，云端服务器将病灶图像与健康图像或者病理图像进行比对的过程，具体为：

步骤(e)，将不同图像相同序列号的小区域进行比对，如果像素匹配度达到标准值，则认为该序列号的两个小区域为相似；

步骤(f)，大区域中，相似小区域的数量达到标准值，则认为该序列号相同的两个大区域为相似；

步骤(g)，如果大区域相似的数量达到标准值，则认为两张图像匹配。

本发明还提出了一种数字化病理分析方法，将摄像头通过运载装置搭载并输送至人体内的检测位置，用于拍摄病灶位置的病灶图像；

上位机接收摄像头拍摄的病灶图像并进行保存，同时将病灶图像上传至云端服务器；

云端服务器包含病理库，病理库中存储有该种病灶的病理图像和健康图像，云端服务器将病理图像和健康图像拆分成多个大区域，大区域根据该种病灶易患病位置进行划分，每个大区域又按顺序划分成多份小区域，病理图像和健康图像所有小区域都有一个序列号；

云端服务器接收摄像头拍摄的病灶图像，根据与病理图像和健康图像相同的拆分原理将摄像头拍摄的病灶图像划分成多份小区域，所有小区域都有一个序列号；云端服务器将拍摄的病灶图像与健康图像相同序列号的小区域进行比对，如果比对结果中，相似度达标的小区域数量没有高于标准值，则认为该病灶图像为病理样本，接下来，该病理样本再与不同的病理图像相比较，当比较结果中相似度达标的小区域数量高于标准值，则认为该病灶图像为该病理；如果同批次的多个图像中有50％及以上判断出为该病理，则将病理库中存储的该病理治理方法下发到上位机，患者通过治理方法对病情进行治理；如果病理库中所有病理图像都与上传的病灶图像不匹配，则将病灶图像分发到专家电脑端，由专家人工给出病理判断和治理方法。

可选地，所述云端服务器对病灶图像、健康图像、病理图像的拆分过程具体为：

步骤(a)，对图像进行网格划分，一级网格划分大区域，二级网格划分小区域；

步骤(b)，创建一个小区域节点集合，和一个数据区域，所述数据区域用于存放每个小区域节点的地址；

步骤(c)，每个小区域节点的地址对应一个单独的像素存放区域，用于存放该小区域所有像素数据；

步骤(d)，按照序列号依次遍历每一个小区域，将小区域中每一个像素点Vi(xi,yi,zi)存放到该小区域对应的像素存放区域，当完成遍历后，该张图像拆分完成。

可选地，接下来，云端服务器将病灶图像与健康图像或者病理图像进行比对的过程，具体为：

步骤(e)，将不同图像相同序列号的小区域进行比对，如果像素匹配度达到标准值，则认为该序列号的两个小区域为相似；

步骤(f)，大区域中，相似小区域的数量达到标准值，则认为该序列号相同的两个大区域为相似；

步骤(g)，如果大区域相似的数量达到标准值，则认为两张图像匹配。

本发明的有益效果是：

(1)将云计算技术与医疗相结合，通过云端服务器的病理库对分散在各地医院的图像采集设备采集的病灶图像进行分析判断，及时应对患者病情；

(2)对于无法通过数字化技术判断的情况，通过互联专家电脑端实现专家会诊，进而实现了医疗资源的有效分配，使患者能够得到专家的远程会诊；

(3)将大多数易于判断的病情通过病理库进行分析并给出结果，同时给出相应的治疗方案，对于病理库无法判断的病情，由专家通过人工诊断，节省了医疗专家的时间，并实现的优质医疗资源的最优分配。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种数字化病理分析系统的控制框图；

图2为本发明的云端服务器对病灶图像、健康图像、病理图像进行拆分过程的流程图；

图3为本发明的云端服务器将病灶图像与健康图像或者病理图像进行比对过程的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提出了一种数字化病理分析系统，包括摄像头、上位机和云端服务器。

本发明的数字化病理分析系统包括多个摄像头，而且多个摄像头分布在全国各地的医院中，摄像头通过运载装置搭载并输送至人体内的检测位置，用于拍摄病灶位置的病灶图像。这样，分布在全国各地的患者就能在当地就诊，实现图像就近采集，大大方便了患者就医。

摄像头的取样位置及取样频率根据病灶的发病位置设置，例如发病频率高的位置取样频率高，发病频率低的位置取样频率低。或者，病灶的取样由医生人工采集完成，当发现病灶时取样，未发现病灶时不取样。

上位机接收摄像头拍摄的病灶图像，当拍摄的病灶图像完整度符合标准值(例如80％为标准值)时判定为合格取样，上位机进行保存，并将合格取样上传至云端服务器。如果拍摄的病灶图像完整度不符合标准值(例如80％为标准值)时判定为不合格取样，上位机不保存，例如拍摄的图像模糊，完整度无法满足要求，则判断为不合格取样。

云端服务器包含病理库，病理库中存储有各种病症的病理图像和健康图像，由于各病症的图像已经进行了分类存储，因此，通过选择分类可以初步锁定病理库中该种病灶的所有病理图像和健康图像。

云端服务器将病理图像和健康图像拆分成多个大区域，大区域根据病灶易患病位置进行划分，每个大区域又按顺序划分成多份小区域，这样病理图像和健康图像所有小区域都分配有一个序列号。

云端服务器接收摄像头拍摄的病灶图像，根据病理图像和健康图像相同的拆分原理将摄像头拍摄的病灶图像划分成多份小区域，所有小区域都有一个序列号。云端服务器将拍摄的病灶图像与健康图像相同序列号的小区域进行比对，如果比对结果中，相似度达标的小区域数量没有高于标准值，则认为该病灶图像为病理样本，接下来，该病理样本再与不同的病理图像相比较，当比较结果中相似度达标的小区域数量高于标准值，则认为该病理图像为该病理。如果同批次的多个病灶图像中有50％及以上判断出为该病理，则将病理库中存储的该病理治理方法下发到上位机，患者通过治理方法对病情进行治理。如果病理库中所有病理图像都与上传的病灶图像不匹配，则将病灶图像分发到领域专家电脑端，由该领域专家人工给出病理判断和治理方法。

如图2所示，上述云端服务器对微观图像、健康图像、病理图像的拆分过程具体为：

步骤(a)，对图像(微观图像或者健康图像或者病理图像)进行网格划分，一级网格划分大区域，二级网格划分小区域；一级网格并不是固定大小，也不是固定的形状，由于大区域是根据该种病灶易患病位置进行划分，因此，一级网格根据易患病位置将病灶图像划分为多个大区域，病灶被圈定在一级网格中，然后再在一级网格中用二级网格划分小区域；

步骤(b)，创建一个小区域节点集合，和一个数据区域，所述数据区域用于存放每个小区域节点的地址；

步骤(c)，每个小区域节点的地址对应一个单独的像素存放区域，用于存放该小区域所有像素数据；

步骤(d)，按照序列号依次遍历每一个小区域，将小区域中每一个像素点Vi(xi,yi,zi)存放到该小区域对应的像素存放区域，当完成遍历后，该张图像拆分完成。

如图3所示，接下来，云端服务器将病理图像与健康图像或者病理图像进行比对的过程，具体为：

步骤(e)，将不同图像相同序列号的小区域进行比对，如果像素匹配度达到标准值，则认为该序列号的两个小区域为相似；

步骤(f)，大区域中，相似小区域的数量达到标准值，则认为该序列号相同的两个大区域为相似；

步骤(g)，如果大区域相似的数量达到标准值，则认为两张图像匹配。

通过上述比对过程，可以精确的判断两张图像的相似度，根据相似度判断病灶图像是健康还是病理，如果是病理，则可以匹配出哪种病理，进而给出治理方法或寻求专家人工判断。

本发明的数字化病理分析系统，将分散在各地的摄像头采集设备集中管理，通过云端服务器对病症做出预判并给出治理方法，实现病症的智能诊断和专家服务。

本发明还提出了一种数字化病理分析方法，其分析原理与上述分析系统相同，这里不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种数字化病理分析系统，其特征在于，包括：摄像头、上位机和云端服务器；

摄像头通过运载装置搭载并输送至人体内的检测位置，用于拍摄病灶位置的病灶图像；

上位机接收摄像头拍摄的病灶图像并进行保存，同时将病灶图像上传至云端服务器；

云端服务器包含病理库，病理库中存储有该种病灶的病理图像和健康图像，云端服务器将病理图像和健康图像拆分成多个大区域，大区域根据该种病灶易患病位置进行划分，每个大区域又按顺序划分成多份小区域，病理图像和健康图像所有小区域都有一个序列号；

云端服务器接收摄像头拍摄的病灶图像，根据与病理图像和健康图像相同的拆分原理将摄像头拍摄的病灶图像划分成多份小区域，所有小区域都有一个序列号；云端服务器将拍摄的病灶图像与健康图像相同序列号的小区域进行比对，如果比对结果中，相似度达标的小区域数量没有高于标准值，则认为该病灶图像为病理样本，接下来，该病理样本再与不同的病理图像相比较，当比较结果中相似度达标的小区域数量高于标准值，则认为该病灶图像为该病理；如果同批次的多个图像中有50％及以上判断出为该病理，则将病理库中存储的该病理治理方法下发到上位机，患者通过治理方法对病情进行治理；如果病理库中所有病理图像都与上传的病灶图像不匹配，则将病灶图像分发到专家电脑端，由专家人工给出病理判断和治理方法。

2.如权利要求1所述的一种数字化病理分析系统，其特征在于，所述云端服务器对病灶图像、健康图像、病理图像的拆分过程具体为：

步骤(a)，对图像进行网格划分，一级网格划分大区域，二级网格划分小区域；

步骤(b)，创建一个小区域节点集合，和一个数据区域，所述数据区域用于存放每个小区域节点的地址；

步骤(c)，每个小区域节点的地址对应一个单独的像素存放区域，用于存放该小区域所有像素数据；

步骤(d)，按照序列号依次遍历每一个小区域，将小区域中每一个像素点Vi(xi,yi,zi)存放到该小区域对应的像素存放区域，当完成遍历后，该张图像拆分完成。

3.如权利要求2所述的一种数字化病理分析系统，其特征在于，

接下来，云端服务器将病灶图像与健康图像或者病理图像进行比对的过程，具体为：

步骤(e)，将不同图像相同序列号的小区域进行比对，如果像素匹配度达到标准值，则认为该序列号的两个小区域为相似；

步骤(f)，大区域中，相似小区域的数量达到标准值，则认为该序列号相同的两个大区域为相似；

步骤(g)，如果大区域相似的数量达到标准值，则认为两张图像匹配。

4.一种数字化病理分析方法，其特征在于，

将摄像头通过运载装置搭载并输送至人体内的检测位置，用于拍摄病灶位置的病灶图像；

上位机接收摄像头拍摄的病灶图像并进行保存，同时将病灶图像上传至云端服务器；

云端服务器包含病理库，病理库中存储有该种病灶的病理图像和健康图像，云端服务器将病理图像和健康图像拆分成多个大区域，大区域根据该种病灶易患病位置进行划分，每个大区域又按顺序划分成多份小区域，病理图像和健康图像所有小区域都有一个序列号；

云端服务器接收摄像头拍摄的病灶图像，根据与病理图像和健康图像相同的拆分原理将摄像头拍摄的病灶图像划分成多份小区域，所有小区域都有一个序列号；云端服务器将拍摄的病灶图像与健康图像相同序列号的小区域进行比对，如果比对结果中，相似度达标的小区域数量没有高于标准值，则认为该病灶图像为病理样本，接下来，该病理样本再与不同的病理图像相比较，当比较结果中相似度达标的小区域数量高于标准值，则认为该病灶图像为该病理；如果同批次的多个图像中有50％及以上判断出为该病理，则将病理库中存储的该病理治理方法下发到上位机，患者通过治理方法对病情进行治理；如果病理库中所有病理图像都与上传的病灶图像不匹配，则将病灶图像分发到专家电脑端，由专家人工给出病理判断和治理方法。

5.如权利要求4所述的一种数字化病理分析方法，其特征在于，所述云端服务器对病灶图像、健康图像、病理图像的拆分过程具体为：

步骤(a)，对图像进行网格划分，一级网格划分大区域，二级网格划分小区域；

步骤(b)，创建一个小区域节点集合，和一个数据区域，所述数据区域用于存放每个小区域节点的地址；

步骤(c)，每个小区域节点的地址对应一个单独的像素存放区域，用于存放该小区域所有像素数据；

步骤(d)，按照序列号依次遍历每一个小区域，将小区域中每一个像素点Vi(xi,yi,zi)存放到该小区域对应的像素存放区域，当完成遍历后，该张图像拆分完成。

6.如权利要求5所述的一种数字化病理分析方法，其特征在于，

接下来，云端服务器将病灶图像与健康图像或者病理图像进行比对的过程，具体为：

步骤(e)，将不同图像相同序列号的小区域进行比对，如果像素匹配度达到标准值，则认为该序列号的两个小区域为相似；

步骤(f)，大区域中，相似小区域的数量达到标准值，则认为该序列号相同的两个大区域为相似；

步骤(g)，如果大区域相似的数量达到标准值，则认为两张图像匹配。