[发明专利]一种膈肌厚度自动测量方法、装置和存储介质

权利要求书

1.一种膈肌厚度自动测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1：采集M模式下不小于1个完整呼吸周期的所述M模式膈肌超声图像；

S2：通过第一卷积神经网络模型对所述M模式膈肌超声图像进行膈肌定位，获取局部膈肌区域图像；

S3：通过第二卷积神经网络模型对所述局部膈肌区域图像进行分割，获取膈肌掩膜；

S4：根据所述膈肌掩膜计算得到呼气末和吸气末的位置，并根据所述呼气末和吸气末的位置计算得到呼气末和吸气末的膈肌厚度；

其中，所述步骤S4包括：

A1：在所述膈肌掩膜中筛选出面积最大的轮廓，获取上边沿和下边沿，绘制得到上边沿曲线和下边沿曲线；

A2：对所述上边沿曲线和所述下边沿曲线计算波峰和波谷位置，确定各呼气末和吸气末时刻对应在膈肌上的位置；

A3：根据呼气末和吸气末的位置计算膈肌在各呼气末、吸气末时刻的膈肌厚度；

其中，所述步骤A2包括：

对所述上边沿曲线和所述下边沿曲线两条曲线进行寻峰，得到所述上边沿曲线和所述下边沿曲线中的波峰和波谷位置；

计算所述上边沿曲线和所述下边沿曲线中每个波峰到右侧相邻波谷的落差，得到上边沿曲线的平均振幅和下边沿曲线的平均振幅；

比对上边沿曲线的平均振幅和下边沿曲线的平均振幅的大小，将平均振幅更大的曲线作为参考曲线；

根据所述参考曲线上波峰和波谷的位置，确定各呼气末、吸气末时刻对应在膈肌上的位置，包括：

根据所述参考曲线上波峰和波谷的位置，修改所述参考曲线之外的上边沿曲线或下边沿曲线中的波峰和波谷位置，使修改后的上边沿曲线或下边沿曲线与所述参考曲线的波峰和波谷位置的横坐标对齐；

根据修改后的上边沿曲线或下边沿曲线与所述参考曲线的波峰和波谷位置，确定各呼气末、吸气末时刻对应在膈肌上的位置。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，呼气末和吸气末的膈肌厚度包括呼气末膈肌厚度的平均值和吸气末膈肌厚度的平均值，所述方法还包括步骤：

S5：根据呼气末膈肌厚度的平均值和吸气末膈肌厚度的平均值计算得到膈肌增厚分数；

其中，所述膈肌增厚分数公式为

式中，η为膈肌增厚分数，L₁为呼气末膈肌厚度的平均值，L₂为吸气末膈肌厚度的平均值。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

患者自主呼吸时，取高频超声探头放置于肋骨间隙处，在B模式图像中观察到膈肌；

进入M模式，在患者持续呼吸不小于1个完整呼吸周期后冻结图像，并将所述冻结图像作为所述M模式膈肌超声图像。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

将所述M模式膈肌超声图像输入已训练得到的第一卷积神经网络模型中，获取检测框；

根据所述检测框的纵坐标进行深度定位，得到膈肌顶部和膈肌底部的纵向坐标；

其中，所述第一卷积神经网络模型是预先通过收集若干膈肌图像并逐张加上检测框标注，训练得到的卷积神经网络模型。

5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：

根据所述膈肌顶部和膈肌底部的纵向坐标，将所述M模式膈肌超声图像进行裁切，得到所述M模式膈肌超声图像中位于所述膈肌顶部和膈肌底部的纵向坐标之间的区域；

将所述区域作为所述局部膈肌区域图像。

6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

将所述局部膈肌区域图像输入已训练得到的第二卷积神经网络模型中，分割得到膈肌掩膜；

其中，所述第二卷积神经网络模型是预先通过收集若干膈肌图像并逐张加上掩膜标注，训练得到的卷积神经网络模型；所述膈肌掩膜为一张二值化图像。