[发明专利]经内镜逆行胰胆管造影术中辅助诊断和测量方法及系统

说明书

本发明公开了一种经内镜逆行胰胆管造影术中辅助诊断和测量方法，包括以下步骤：S1、获取经内镜逆行胰胆管术中的透视图像；S2、将透视图像输入到训练好的联合分割模型中，分割出胆管和结石；S3、采用基于几何建模的横径测量法测量胆管下段宽度和结石的宽度；S4、将透视图像输入到预先训练好的胆管狭窄段分割模型，分割出胆总管的狭窄段；S5、测量狭窄段长度和狭窄段到胆总管末端的长度。本发明通过神经网络建立联合分割模型识别胆管和结石，以及通过胆管狭窄段分割模型分割出胆总管的狭窄段，进而测量胆管结石的大小、胆管下段的宽度以及胆管狭窄段长度、胆管狭窄段到胆管末端的长度，通过测量的结果可辅助医生诊断胆管结石和胆管狭窄。

技术领域

本发明属于医学图像处理技术领域，涉及一种经内镜逆行胰胆管造影术中辅助诊断和测量系统及方法，具体涉及一种基于深度学习的图像分割技术在经内镜逆行胰胆管造影术中辅助诊断和测量系统及方法。

背景技术

胆总管结石是一种常见的消化系统疾病，易引起胰腺炎、胆囊炎、胆管炎等并发症，严重时可危及生命。胆总管狭窄也是常见的胆道系统疾病之一，内镜下支架置入引流是常见的微创诊疗方法。经内镜逆行胰胆管造影术是一种常见的胆总管结石及狭窄的诊断及治疗方法，由于其较多的并发症以及对操作者较高的技术要求，现在常用于胆总管结石或胆管狭窄的治疗。其中，胆管结石的大小、胆管下段的宽度以及胆管狭窄段长度、胆管狭窄段到胆管末端的长度等对于手术方式和手术器械的选择至关重要。

目前经内镜逆行胰胆管造影术所使用的仪器需要医生手动测量胆管结石的大小、胆管下段的宽度以及胆管狭窄段长度、胆管狭窄段到胆管末端的长度等，这样既分散医生手术中的注意力，操作麻烦，相对来说测量结果不够精确。这将影响医生对经内镜逆行胰胆管造影术术中材料附件的选择的正确性，可能增加手术操作的复杂性，从而可能增加手术并发症。

发明内容

本发明为了解决的是在经内镜逆行胰胆管造影术中医生手动测量结石直径、狭窄长度不准确的问题，提供了一种经内镜逆行胰胆管造影术中辅助诊断和测量方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种经内镜逆行胰胆管造影术中辅助诊断和测量方法，包括以下步骤：

S1、获取经内镜逆行胰胆管术中的透视图像；

S2、将透视图像输入到训练好的联合分割模型中，分割出胆管和结石；

S3、采用基于几何建模的横径测量法测量胆管下段宽度和结石的宽度；

S4、通过预先训练好的胆管狭窄段分割模型，分割出胆总管的狭窄段；

S5、测量狭窄段长度和狭窄段到胆总管末端的长度。

接上述技术方案，步骤S5中具体通过数学形态学方法将分割出的狭窄段和狭窄段到胆总管末端的部分细化成一个像素宽度，分别统计两部分的像素个数，得到狭窄段和狭窄段到胆总管末端的长度。

接上述技术方案，所述联合分割模型的训练过程为：

筛选出多幅经内镜逆行胰胆管造影术中显影充分的图像，将图像中的胆管和结石轮廓标记出来，将标记后的图像转换为二值图，将原始图像和二值图输入预先建立的联合训练分割模型中进行训练学习，获得胆管和结石的分割模型。

接上述技术方案，步骤S3具体为：将分割出的胆管和结石的图像二值化，获得轮廓图，通过Andrew凸包算法计算凸包，并通过旋转卡壳法计算最远点，进而获得胆管下段宽度和结石的宽度。

接上述技术方案，所述联合分割模型的前端采用D-LinkNet网络结构识别胆管，后端连接U-Net网络结构识别结石。

接上述技术方案，所述胆管狭窄段分割模型的建立过程为：

利用D-LinkNet网络结构建立D-LinkNet模型；