CN113100827B - 一种超声骨龄检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及超声检测技术领域，尤其涉及一种超声骨龄检测方法。采用如下技术方案：利用超声扫描装置获取手部骨骼的超声三维图像，并从超声三维图像中提取特征冠状面切片二维图像和冠状面叠加合成二维图像，通过与已知骨龄的X射线骨龄图像进行比对，从而确定该超声三维图像的骨龄。本发明的优点在于：利用超声扫描装置获取的手部骨骼的超声三维图像，并提取超声三维图像的特征冠状面切片二维图像以及由所有具备骨骼特征的冠状面叠加合成的二维图像，再与已知骨龄且不同骨龄的大量X射线骨龄图像进行比对，以确定该超声三维图像的骨龄。同时还对已测得骨龄的超声三维图像进行机器学习，已实现对骨龄的校正，提高检测准确度。

Description

一种超声骨龄检测方法
技术领域
本发明涉及超声检测技术领域，尤其涉及一种超声骨龄检测方法。
背景技术
目前可通过X光成像来识别手腕和手掌某些骨端的骨化中心的发育程度来测量骨龄。骨龄检测依赖于大量的骨龄样本作为特征对比，以判断骨龄。但X光进行骨龄检测时会造成一定的辐射危害，特别是进行大量的骨龄样本获取和检测时，会使辐射危害的范围扩大。目前国内外广泛应用的骨龄评价方法主要为Greulich-Pyle（G-P）图谱法和Tanner-Whitehouse（TW2）计分法，以及适应中国人手骨骼发育情况的CHN法等。然而X线具有放射性，对于生长发育期的儿童具有严重的危害，可能会引起基因突变，对身体也存在潜在的损伤和致畸致癌风险。另外该方法也不能进行骨龄测试的多次随访，同时限制了骨龄判断的准确性。目前，公开号为CN1846627A的专利公开了一种利用超声波测量骨龄和骨生长板发育程度的方法，该方法主要是通过超声波测量桡骨处的骨声速，并与其所建立的标准进行比对来判断骨龄，但并不涉及超声图像的重建，且该测试方法的准确性不高，受所建标准的影响较大，并且无法直观的展示骨骼的形态和生长状况。另一专利（公开号为：CN108606811A）则 公开了一种超声骨龄测量方法及其系统，该方法仅限于利用常规超声对手部进行断层扫查，但其对于骨龄的判断是由专业医师对特征冠状位图像进行分析后得出，这对操作人员的专业水平要求较高，且容易被各种主观因素影响检测的准确度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超声骨龄检测方法，具体在于提供一种通过超声的方式代替X光进行骨龄检测，且检测准确度高的超声骨龄检测方法。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种超声骨龄检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
S01、利用超声扫描装置获取手部骨骼的超声三维图像。
S02、从步骤S01得到的超声三维图像中提取特征冠状面切片二维图像，并将超声三维图像中所有具有骨骼特征的冠状面二维图像进行叠加合成，得到一张冠状面叠加合成二维图像。
S03、将步骤S02得到的特征冠状面切片二维图像和冠状面叠加合成二维图像与大量不同骨龄的X射线骨龄图像进行比对，选取最匹配的X射线骨龄图像，以此确定该测量对象的骨龄。
进一步的，步骤S03中，还包括将过往检测得到的超声三维图像和该超声三维图像对应得到的骨龄信息存储于数据库中，对数据库中已知骨龄的超声三维图像进行骨龄特征的机器学习，得到不同骨龄所对应超声三维图像具备的骨龄特征，根据这些骨龄特征再对检测中的超声三维图像进行比对，结合与X射线骨龄图像的比对结果对骨龄进行校正，得到最终的骨龄检测结果。
具体的，步骤S03中对数据库中已知骨龄的超声三维图像进行骨龄特征的机器学习，其中的骨龄特征为超声检测所反映的骨骼的性质。
具体的，超声检测所反映的骨骼的性质至少包括结构尺寸和密度。
具体的，步骤S01中利用超声扫描装置获取手部骨骼的超声三维图像，具体为，先利用超声扫描装置对手部进行扫描并获得多帧二维超声图像，再将多帧二维超声图像进行三维重建从而获得手部骨骼的超声三维图像。
本发明的优点在于：利用超声扫描装置获取的手部骨骼的超声三维图像，并提取超声三维图像的特征冠状面切片二维图像以及由所有具备骨骼特征的冠状面叠加合成的二维图像，再与已知骨龄且不同骨龄的大量X射线骨龄图像进行比对， 以确定该超声三维图像的骨龄。同时还对已测得骨龄的超声三维图像进行机器学习，已实现对骨龄的校正，提高检测准确度。
附图说明
附图1为实施例中超声骨龄检测方法的流程图。
具体实施方式
实施例1，参照图1，一种超声骨龄检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
S01、利用超声扫描装置获取手部骨骼的超声三维图像。
S02、从步骤S01得到的超声三维图像中提取特征冠状面切片二维图像，并将超声三维图像中所有具有骨骼特征的冠状面二维图像进行叠加合成，得到一张冠状面叠加合成二维图像。
S03、将步骤S02得到的特征冠状面切片二维图像和冠状面叠加合成二维图像与大量不同骨龄的X射线骨龄图像进行比对，选取最匹配的X射线骨龄图像，以此确定该测量对象的骨龄。
在本实施例中，步骤S01中利用超声扫描装置获取手部骨骼的超声三维图像，具体为，先利用超声扫描装置对手部进行扫描并获得多帧二维超声图像，再将多帧二维超声图像进行三维重建从而获得手部骨骼的超声三维图像。
另外，步骤S02中，从超声三维图像提取的特征冠状面切片二维图像，为具备最多手部骨骼特征的冠状面图像，其在所有冠状面图像中与X射线拍摄的图像最为接近；同时，将所有具备骨骼特征的冠状面二维图像进行叠加合成的冠状面叠加合成二维图像，则具备所有手部骨骼特征，冠状面叠加合成二维图像更接近X射线拍摄的二维图像。因此在步骤S03中可以利用从超声三维图像提取的特征冠状面切片二维图像和冠状面叠加合成二维图像与包含不同骨龄的大量已知骨龄的X射线骨龄图像进行比对，通过选取最匹配的X射线骨龄图像，该X射线骨龄图像所对应的骨龄即为该测量对象的骨龄。
在进一步的实施例中，步骤S03中，还包括将过往检测得到的超声三维图像和该超声三维图像对应得到的骨龄信息存储于数据库中，对数据库中已知骨龄的超声三维图像进行骨龄特征的机器学习，得到不同骨龄所对应超声三维图像具备的骨龄特征，根据这些骨龄特征再对检测中的超声三维图像进行比对，结合与X射线骨龄图像的比对结果对骨龄进行校正，得到最终的骨龄检测结果；其中骨龄特征为超声检测所反映的骨骼的性质，具体包括但不限于结构尺寸和密度。
通过将大量过往检测过的已知骨龄的超声三维图像储存于数据库中并进行骨龄特征的机器学习，可以得到不同骨龄的超声三维图像所具备的不同的骨龄特征，这些骨龄特征是在超声检测中具有的特征，可以用于建立根据超声三维图像确定骨龄的标准，从而在对新的超声三维图像进行骨龄检测判断时，在从超声三维图像提取的特征冠状面切片二维图像和冠状面叠加合成二维图像与已知骨龄的X射线骨龄图像的比对结果的基础上，结合所建立的根据超声三维图像确定骨龄的标准进行骨龄的校正，从而可以扩大检测特征的范围，进一步提高骨龄检测的准确度。
当然，以上仅为本发明较佳实施方式，并非以此限定本发明的使用范围，故，凡是在本发明原理上做等效改变均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种超声骨龄检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
S01、利用超声扫描装置获取手部骨骼的超声三维图像；
S02、从步骤S01得到的超声三维图像中提取特征冠状面切片二维图像，并将超声三维图像中所有冠状面二维图像进行叠加合成，得到一张冠状面叠加合成二维图像；
S03、将步骤S02得到的特征冠状面切片二维图像和冠状面叠加合成二维图像与大量不同骨龄的X射线骨龄图像进行比对，选取最匹配的X射线骨龄图像，以此确定测量对象的骨龄。
2.根据权利要求1所述的一种超声骨龄检测方法，其特征在于：步骤S03中，还包括将过往检测得到的超声三维图像和该超声三维图像对应得到的骨龄信息存储于数据库中，对数据库中已知骨龄的超声三维图像进行骨龄特征的机器学习，得到不同骨龄所对应超声三维图像具备的骨龄特征，根据这些骨龄特征再对检测中的超声三维图像进行比对，结合与X射线骨龄图像的比对结果对骨龄进行校正，得到最终的骨龄检测结果。
3.根据权利要求2所述的一种超声骨龄检测方法，其特征在于：步骤S03中对数据库中已知骨龄的超声三维图像进行骨龄特征的机器学习，其中的骨龄特征为超声检测所反映的骨骼的性质。
4.根据权利要求3所述的一种超声骨龄检测方法，其特征在于：所述超声检测所反映的骨骼的性质至少包括结构尺寸和密度。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种超声骨龄检测方法，其特征在于：所述步骤S01中利用超声扫描装置获取手部骨骼的超声三维图像，具体为，先利用超声扫描装置对手部进行扫描并获得多帧二维超声图像，再将多帧二维超声图像进行三维重建从而获得手部骨骼的超声三维图像。
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