[发明专利]一种脊柱X光图像cobb角测量方法

说明书

本发明公开了一种脊柱X光图像cobb角测量方法，包括：椎体关键点检测；输入Dicom图像或者通用图像，进行预处理后得到椎体区域图像，将椎体区域影像输入到椎体关键点检测模型识别椎体关键点；计算生成椎体夹角波形图；根据关键点，计算每一块椎体上端线段和下端线段与水平线的夹角，即可得多个角度，然后按照一定的顺序绘制椎体夹角波形图；求解Cobb角；通过步骤S2中得到的椎体夹角波形图，分析计算得到目标Cobb角。本发明构建了图像深度学习识别算法结合人工的Cobb角的智能测量算法，智能测量上胸弯、胸弯、胸腰/腰弯的Cobb角，符合临床Cobb角测试要求。

技术领域

本发明属于脊柱畸形测量技术领域，具体涉及一种脊柱X光图像cobb角测量方法。

背景技术

脊柱畸形是常见的脊柱疾患，其中以脊柱侧凸最为常见。根据病因的不同又可分为：特发性脊柱侧凸，先天性脊柱侧凸，神经肌肉性脊柱侧凸，退变性脊柱侧凸等，其中特发性脊柱侧凸占80％左右。特发性脊柱侧凸(Idiopathic scoliosis IS)病因不明，国际脊柱侧凸协会(Scoliosis Research Society)规定：脊柱冠状面侧方弯曲，按Cobb角测量超过1O度，即称为脊柱侧凸。它常合并脊柱矢状面的异常及椎体轴面的旋转畸形。根据发病年龄不同分为婴儿型、儿童型和青少年型(Adolescent Idiopathic Scoliosis AIS)三类，其中以青少年型最为常见，占发病总数的85％以上。此病危害极大，如不及时发现并加以治疗，大部分将发展加重，轻者引起躯体畸形，重者不仅导致严重的躯体畸形，还会对心肺功能和神经系统产生影响，甚至导致残废和截瘫，给家庭和社会带来沉重的负担。较严重的患者往往需要手术治疗，脊柱侧凸矫形手术是脊柱外科手术中最为复杂、风险最高且并发症多的手术之一，手术成功与否与基础理论、矫形策略密切相关，同时选择正确的内固定器械、决定恰当的手术方式及入路。

脊柱侧凸的严重程度大多数通过脊柱侧弯曲角度来判断，临床上常采用是Cobb角测量法，目前，影像学医师测量Cobb角时大多通过手动选择脊柱中向脊柱侧弯凹侧倾斜最严重的脊椎骨作为上下端椎，后使用量角器测量脊柱上下端椎之间的夹角。因此，目前，影像学医师测量Cobb角时大多通过手动选择脊柱中向脊柱侧弯凹侧倾斜最严重的脊椎骨作为上下端椎,后使用量角器测量脊柱上下端椎之间的夹角。因此，Cobb角测量的准确性较大程度取决于影像科医师的主观经验。研究表明，若脊柱侧凸影像Cobb角在25度至45度之间或更高，建议手术治疗，低于25度建议保守治疗，故较大误差易影响医师的诊断；此外，影像科医师在手动选择脊柱侧弯上下端椎进行脊柱侧凸Cobb角测量时可能会造成高达11.8度的误差，大大影响了对脊柱侧弯患者的诊断以及治疗；脊柱侧凸Cobb角测量时繁琐以及耗时的操作增大了测量误差的可能性。

发明内容

本发明目的在于提供一种脊柱X光图像cobb角测量方法，用于解决上述现有技术中存在的技术问题之一，如：研究表明，若脊柱侧凸影像Cobb角在25度至45度之间或更高，建议手术治疗，低于25度建议保守治疗，故较大误差易影响医师的诊断；此外，影像科医师在手动选择脊柱侧弯上下端椎进行脊柱侧凸Cobb角测量时可能会造成高达11.8度的误差，大大影响了对脊柱侧弯患者的诊断以及治疗；脊柱侧凸Cobb角测量时繁琐以及耗时的操作增大了测量误差的可能性。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种脊柱X光图像cobb角测量方法，包括以下步骤：

S1：椎体关键点检测；

输入医学Dicom图像或者通用图像，进行预处理后得到椎体区域图像，将椎体区域影像输入到椎体关键点检测模型识别椎体关键点；

S2：计算生成椎体夹角波形图；

根据步骤S1检测到的关键点，计算每一块椎体上端线段和下端线段与水平线的夹角，即可得多个角度，然后按照一定的顺序绘制椎体夹角波形图；

S3：求解cobb角；