CN111728627A - 辅助诊断方法和辅助诊断装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种辅助诊断方法和辅助诊断装置，该辅助诊断方法包括：获取目标病例的三维CT数据场；获取目标病例的病灶位置信息；基于所述三维CT数据场，得到X线平片图像；基于所述病灶位置信息和所述X线平片图像，得到融合有所述病灶位置信息的合成X线平片图像。根据本发明实施例的辅助诊断方法，通过三维CT数据场得到的X线平片图像，可以消除多个器官之间的干扰，且进一步融合病灶位置信息，可以直观显示所有病灶的位置信息，清晰地展示病灶与器官之间的关系，保留待观测器官与其周围组织结构信息，便于辅助医生诊断。

Description

辅助诊断方法和辅助诊断装置
技术领域
本申请属于辅助诊断技术领域，具体而言，涉及一种辅助诊断方法和辅助诊断装置。
背景技术
CT图像扫描广泛用于病灶显示定位，比如用于肺部疾病、肝部疾病等内脏疾病检测。以肺部疾病检测为例，在肺部CT图像检查中，常需要指明肺结节或肺炎所在的解剖结构位置信息。
相关技术中，常采用如下三种方式来显示病灶位置：(1)通过方形或高亮遮罩在原始CT图像上显示病灶位置，但是当肺部多发病灶时，该方法无法同时直观显示出所有的病灶，需要医生通览所有CT图像来辅助诊断，耗费医生阅片时间，且无法快速定位病灶；(2)通过肺部VR模型显示病灶在肺部的解剖结构位置，该方法目前仅可以显示实性结节信息，无法很好的渲染磨玻璃密度或部分实性的结节，同时由于肺区域的低信号，可能导致经肺实质提取后的肺部VR不能显示肺外组织的结构信息，且受肺部区域分割和病灶分割算法的精度的影响较大，比如肺部有畸变可能会导致肺部区域VR显示不全；(3)通过CT图层滑动条位置来标记病灶所在的解剖结构位置，该方法有助于医生快速滑动至病灶区域进行查看，但是无法直观了解病灶与肺之间的关系，该方法仅标记了病灶所在的图层信息，未能提供更多的病灶信息来辅助医生诊断。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
第一方面，本申请公开了一种辅助诊断方法，包括：获取目标病例的三维CT数据场；获取目标病例的病灶位置信息；基于所述三维CT数据场，得到X线平片图像；基于所述病灶位置信息和所述X线平片图像，得到融合有所述病灶位置信息的合成X线平片图像。
在一些实施例中，所述基于所述三维CT数据场，得到X线平片图像，包括：根据X线从目标方向穿过所述三维CT数据场后得到的信号，确定所述X线平片图像。
在一些实施例中，所述根据X线从目标方向穿过所述三维CT数据场后得到的信号，确定所述X线平片图像，包括：根据所述三维CT数据场的灰度值，确定任一组织对X线的吸收系数；基于所述任一组织对X线的吸收系数，确定所述X线平片图像。
在一些实施例中，所述根据所述三维CT数据场的灰度值，确定任一组织对X线的吸收系数，包括：应用公式H＝α×((μm-μw)/μw)，确定任一组织对X线的吸收系数，其中H为所述三维CT数据场中任一点的灰度值，α为常数，μm为任一组织对X线的吸收系数，μw为水对X线的吸收系数。
在一些实施例中，在所述得到融合有所述病灶位置信息的合成X线平片图像后，还包括：确定有所述目标病例的定位片，且所述合成X线平片图像与所述定位片的方向一致，则将所述合成X线平片图像配准，并得到融合有所述病灶位置信息的合成定位片，所述合成定位片图像用于辅助诊断；确定有所述目标病例的定位片，且所述合成X线平片图像与所述定位片的方向不一致，则调整方向，重新生成X平片图像；确定无所述目标病例的定位片，则所述合成X线平片图像用于辅助诊断。。
在一些实施例中，所述获取目标病例的三维CT数据场，包括：获取目标病例的多个CT扫描图像；基于所述多个CT扫描图像，得到三维CT数据场。
在一些实施例中，所述获取目标病例的病灶位置信息，包括：基于所述CT扫描图像确定所述病灶位置信息。
第二方面，本申请提供一种辅助诊断装置，包括：CT获取单元，用于获取目标病例的三维CT数据场；病灶获取单元，用于获取目标病例的病灶位置信息；影像转换单元，用于基于所述三维CT数据场，得到X线平片图像；融合单元，用于基于所述病灶位置信息和所述X线平片图像，得到融合有所述病灶位置信息的合成X线平片图像，所述合成X线平片图像用于辅助诊断。
第三方面，本申请提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述辅助诊断方法的步骤。
第四方面，本申请提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述辅助诊断方法的步骤。
所述辅助诊断装置、所述电子设备、所述计算机可读存储介质与上述的辅助诊断方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本申请一个实施例的辅助诊断方法的流程图；
图2是根据本申请另一个实施例的辅助诊断方法的流程图；
图3是根据本申请一个实施例的辅助诊断方法中X线平片图像的确定方法的流程图；
图4是根据本申请一个实施例的辅助诊断装置的结构示意图；
图5为本申请一个实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
下面结合图1-图4描述本发明实施例的辅助诊断方法。
如图1所示，本发明实施例的辅助诊断方法包括如下步骤：
获取目标病例的三维CT数据场。
需要说明的是，CT扫描图像一般为某个断面的二维扫描图像，该步骤中获取的为三维的CT数据。
在实际的执行中，步骤获取目标病例的三维CT数据场可以包括：获取目标病例的多个CT扫描图像；基于多个CT扫描图像，得到三维CT数据场。
换言之，可以采用常规的CT断层扫描方法，沿一个方向扫描得到多个CT扫描图像。比如沿Z方向(患者的高度方向)，得到XY平面的多个CT扫描图像，多个CT扫描图像沿Z方向即可组成三维CT数据场。这样，该三维CT数据场的获取方法简单，可以采用现有的设备间接得到。
获取目标病例的病灶位置信息。
该步骤中，病灶位置信息可以独立获取，或者基于CT扫描图像确定病灶位置信息，也就是说，在进行CT扫描后，得到CT扫描图像，可以通过算法或人工分析CT扫描图像的方法，在CT扫描图像中标记出了病灶位置，从而获取病灶位置信息。
基于三维CT数据场，得到X线平片图像。
该步骤中，X线平片图像为X线从目标方向射入后，得到的图像信息，该目标方向包括但不限于前后方向和左右方向。
相关技术中，通过扫描得到的X线平片图像中，由于X线需要穿过整个人体，这样得到的X线平片图像中叠加了很多干扰信息，比如对于肺部左侧位的X线平片图像，相关技术中得到的图像就叠加了左肺图像和右肺图像。
本发明实施例的X线平片图像，基于三维CT数据场得到，可以选取任意区域投射，从而消除多个器官之间的干扰，得到的X线平片图像更清晰准确。
基于病灶位置信息和X线平片图像，得到融合有病灶位置信息的合成X线平片图像，该合成X线平片图像用于辅助诊断。
该步骤将病灶位置信息融合到X线平片图像后，得到的是合成X线平片图像。
这样该合成X线平片图像可以直观显示所有病灶的位置信息，同时可以更好地展示病灶与器官之间的关系，比如对于肺部疾病，该合成X线平片图像可以一次性显示肺结节、肺炎等病灶。而且，由于合成X线平片图像和DR图像相似，保留了待观测器官(比如肺部)及其周围组织结构信息，方便医生查看具体病灶的解剖结构位置，并且不受分割算法精度影响，可以有效展示肺部疾病。
根据本发明实施例的辅助诊断方法，通过三维CT数据场得到的X线平片图像，可以消除多个器官之间的干扰，且进一步融合病灶位置信息，可以直观显示所有病灶的位置信息，清晰地展示病灶与器官之间的关系，保留待观测器官与其周围组织结构信息，便于辅助医生诊断。
在一些实施例中，如图2所示，该辅助诊断方法中，在得到融合有病灶位置信息的合成X线平片图像后，还包括如下步骤：
确定无目标病例的定位片，则合成X线平片图像用于辅助诊断。换言之，如果该目标病例无定位片，则直接使用合成X线平片图像来辅助诊断即可。
确定有目标病例的定位片，且合成X线平片图像与定位片的方向一致，则将合成X线平片图像配准，并得到融合有病灶位置信息的合成定位片，合成定位片图像用于辅助诊断。换言之，如果该目标病例有定位片，且合成X线平片图像与定位片的方向一致，那么可以将合成X线平片图像配准，并得到融合有病灶位置信息的合成定位片，使用合成定位片来辅助诊断即可。
确定有目标病例的定位片，且合成X线平片图像与定位片的方向不一致，则调整方向，重新生成X平片图像。换言之，如果该目标病例有定位片，但是合成X线平片图像与定位片的方向不一致，那么则回到生成X平片图像的步骤，调整方向重新处理。
需要说明的是，医学图像配准是指对于一幅医学图像寻求一种或者一系列的空间变换，使它与另一幅医学图像上的对应点达到空间上的一致。一致是指人体上的同一解剖点或者至少是所有具有诊断意义的点及手术感兴趣的点都达到匹配；保持不动的图像叫参考图像；做变换的图像称作浮动图像。
本发明实施例中，将定位片作为参考图像，该定位片为在采集CT扫描图像前确定的；浮动图像为X线平片图像，这样配准后的X线平片图像更为准确，可以消除采集CT扫描图像时患者的姿势不标准导致的误差。
在一些实施例中，基于三维CT数据场，得到X线平片图像，包括：根据X线从目标方向穿过三维CT数据场后得到的信号，确定X线平片图像。
换言之，该方法是模拟X线成像原理，把CT扫描图像看做放入DR设备中的人体结构，从目标方向，比如人体从前到后的方向做X线投射，使用CT数据的HU值来模拟人体对X线的吸收系数，穿过CT数据场后得到的信号就是X线平片图像。因此，可以从任意方向得到X线平片图像，比较典型的方向是模拟DR设备的，前后正位片和左右侧位片。
根据X线从目标方向穿过三维CT数据场后得到的信号，确定X线平片图像，包括：根据三维CT数据场的灰度值，确定任一组织对X线的吸收系数；基于任一组织对X线的吸收系数，确定X线平片图像。
在实际的执行中，根据三维CT数据场的灰度值，确定任一组织对X线的吸收系数，包括：应用公式H＝α×((μm-μw)/μw)，确定任一组织对X线的吸收系数，其中H为三维CT数据场中任一点的灰度值，α为常数，比如α＝1000，μm为任一组织对X线的吸收系数，μw为水对X线的吸收系数。
如图3所示，在实际的执行中，获取目标病例的三维CT数据场；根据X线从目标方向穿过三维CT数据场；遍历目标范围的所有坐标点，比如从i＝0开始，从坐标点(x0,y0,z0)，根据该坐标点的灰度值H(x0,y0,z0)，确定该坐标点的组织对X线的吸收系数μm(x0,y0,z0)，然后遍历所有坐标点，确定每个坐标点的组织对X线的吸收系数μm(x,y,z)；再得到每个坐标点的组织对X线的吸收系数μm(x,y,z)后，即可确定X线平片图像。
下面对本发明实施例提供的辅助诊断装置进行描述，下文描述的辅助诊断装置与上文描述的辅助诊断方法可相互对应参照。
如图4所示，本发明实施例的辅助诊断装置包括：CT获取单元410、病灶获取单元420、影像转换单元430和融合单元440。
其中，CT获取单元410，用于获取目标病例的三维CT数据场；病灶获取单元420，用于获取目标病例的病灶位置信息；影像转换单元430，用于基于三维CT数据场，得到X线平片图像，影像转换单元430可以包括预先训练好的平片图像生产模块；融合单元440，用于基于病灶位置信息和X线平片图像，得到融合有病灶位置信息的合成X线平片图像，合成X线平片图像用于辅助诊断。
根据本发明实施例的辅助诊断装置，通过三维CT数据场得到的X线平片图像，可以消除多个器官之间的干扰，且进一步融合病灶位置信息，可以直观显示所有病灶的位置信息，清晰地展示病灶与器官之间的关系，保留待观测器官与其周围组织结构信息，便于辅助医生诊断。
在一些实施例中，影像转换单元430，用于根据X线从目标方向穿过三维CT数据场后得到的信号，确定X线平片图像。
在一些实施例中，影像转换单元430包括：吸收系数确定单元和影像确定单元，吸收系数确定单元用于根据三维CT数据场的灰度值，确定任一组织对X线的吸收系数；影像确定单元用于基于任一组织对X线的吸收系数，确定X线平片图像。
吸收系数确定单元包括：应用公式H＝α×((μm-μw)/μw)，确定任一组织对X线的吸收系数，其中H为三维CT数据场中任一点的灰度值，α为常数，μm为任一组织对X线的吸收系数，μw为水对X线的吸收系数。
在一些实施例中，辅助诊断装置包括定位片获取单元和配准单元，定位片获取单元用于获取目标病例的定位片。配准单元用于将合成X线平片图像配准。
图5示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图5所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行辅助诊断方法，该方法包括：获取目标病例的三维CT数据场；获取目标病例的病灶位置信息；基于所述三维CT数据场，得到X线平片图像；基于所述病灶位置信息和所述X线平片图像，得到融合有所述病灶位置信息的合成X线平片图像。
需要说明的是，本实施例中的电子设备在具体实现时可以为服务器，也可以为PC机，还可以为其他设备，只要其结构中包括如图5所示的处理器810、通信接口820、存储器830和通信总线840，其中处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信，且处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令以执行上述方法即可。本实施例不对电子设备的具体实现形式进行限定。
此外，上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
进一步地，本发明实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的辅助诊断方法，该方法包括：获取目标病例的三维CT数据场；获取目标病例的病灶位置信息；基于所述三维CT数据场，得到X线平片图像；基于所述病灶位置信息和所述X线平片图像，得到融合有所述病灶位置信息的合成X线平片图像。
另一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的辅助诊断方法，该方法包括：获取目标病例的三维CT数据场；获取目标病例的病灶位置信息；基于所述三维CT数据场，得到X线平片图像；基于所述病灶位置信息和所述X线平片图像，得到融合有所述病灶位置信息的合成X线平片图像。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种辅助诊断方法，其特征在于，包括：
获取目标病例的三维CT数据场；
获取目标病例的病灶位置信息；
基于所述三维CT数据场，得到X线平片图像；
基于所述病灶位置信息和所述X线平片图像，得到融合有所述病灶位置信息的合成X线平片图像。
2.根据权利要求1所述的辅助诊断方法，其特征在于，所述基于所述三维CT数据场，得到X线平片图像，包括：
根据X线从目标方向穿过所述三维CT数据场后得到的信号，确定所述X线平片图像。
3.根据权利要求2所述的辅助诊断方法，其特征在于，所述根据X线从目标方向穿过所述三维CT数据场后得到的信号，确定所述X线平片图像，包括：
根据所述三维CT数据场的灰度值，确定任一组织对X线的吸收系数；
基于所述任一组织对X线的吸收系数，确定所述X线平片图像。
4.根据权利要求3所述的辅助诊断方法，其特征在于，所述根据所述三维CT数据场的灰度值，确定任一组织对X线的吸收系数，包括：应用公式
H＝α×((μm-μw)/μw)，确定任一组织对X线的吸收系数，其中H为所述三维CT数据场中任一点的灰度值，α为常数，μm为任一组织对X线的吸收系数，μw为水对X线的吸收系数。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的辅助诊断方法，其特征在于，在所述得到融合有所述病灶位置信息的合成X线平片图像后，还包括：
确定有所述目标病例的定位片，且所述合成X线平片图像与所述定位片的方向一致，则将所述合成X线平片图像配准，并得到融合有所述病灶位置信息的合成定位片，所述合成定位片图像用于辅助诊断；
确定有所述目标病例的定位片，且所述合成X线平片图像与所述定位片的方向不一致，则调整方向，重新生成X平片图像；
确定无所述目标病例的定位片，则所述合成X线平片图像用于辅助诊断。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的辅助诊断方法，其特征在于，所述获取目标病例的三维CT数据场，包括：
获取目标病例的多个CT扫描图像；
基于所述多个CT扫描图像，得到三维CT数据场。
7.根据权利要求6所述的辅助诊断方法，其特征在于，所述获取目标病例的病灶位置信息，包括：
基于所述CT扫描图像确定所述病灶位置信息。
8.一种辅助诊断装置，其特征在于，包括：
CT获取单元，用于获取目标病例的三维CT数据场；
病灶获取单元，用于获取目标病例的病灶位置信息；
影像转换单元，用于基于所述三维CT数据场，得到X线平片图像；
融合单元，用于基于所述病灶位置信息和所述X线平片图像，得到融合有所述病灶位置信息的合成X线平片图像，所述合成X线平片图像用于辅助诊断。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一项所述辅助诊断方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述辅助诊断方法的步骤。
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