CN119423814A 动态三维超声脊柱检测方法与成像系统 （中慧医学成像(深圳)有限公司）

道高新区社区粤兴二道1号虚拟大学本发明公开了一种动态三维超声脊柱检测三维图像进行融合，得到动态三维超声脊柱图像，并据此结合深度学习算法进行Lenke分型参弯的分型从传统的基于有辐射危害的X光平面评2穿戴式无线超声扫描单元(2)、内置光学传感器的深度摄像机(3)通信连接的计算机终端S1)用所述三维脊柱超声成像设备(1)对患者的脊S2)从所述三维脊柱图像(100)中冠状面脊柱投影图像获取脊柱侧弯一个或多个主要穿戴式无线超声扫描单元(2)的超声探头分别固定在所获取的弯曲顶椎、上端椎和下端椎S3)将具有内置光学传感器的深度摄像机(3)朝向患S4)患者按照指引弯曲躯干直到达到所需要的弯度，所述计算机终端实时采集脊柱弯S5)利用所述体表图中的所述光学标识物获得每个所述超声探头在所述脊柱弯曲动作S6)所述计算机终端(4)将所述实时超声图像(200)分别与所述的动态背部图像(300)中的背部深度图和所述三维脊柱图像(100)进行同步和融合处理，得到脊柱弯曲动作期间S7)在计算机终端上，根据步骤S6)中融合后的使用三维脊柱超声成像设备(1)对患者进行直立站姿的脊柱超声扫描，取得患者直立站姿使用三维脊柱超声成像设备(1)对患者进行脊柱在一个或多个不同弯曲体态下的超声扫间还包括步骤S6a)，如果步骤S2中从冠状面脊柱投影图像中获取到的弯曲部位大于一个，维脊柱图像(100)中的冠状面脊柱投影图像获取脊柱侧弯主要弯曲顶椎与上、下端椎的位3S61)通过图像识别算法识别出每个所述S63)根据位置和方向信息将每个探头采集的实所述将实时超声图像(200)与三维脊柱图像(100)进行融合是基于各超声探头相对于的局部区域的实时脊柱图像特征和三维脊柱图像的总体脊柱信息得到融合获得动态的三算机终端上根据S6中融合后的图像进行Lenke分S71)根据直立站姿的融合图像得到直立时的冠状面的Co9.根据权利要求1所述的动态三维超声脊柱检测方法过对大量采集到步骤S6融合后的动态三维超声图像及其相应脊柱侧弯评估参数的深度学45[0001]本发明涉及医学领域，尤其涉及一种用于获取脊柱侧弯的Lenke分型参数的动态[0002]脊柱侧弯，是指脊柱的一个或数个节段向侧方弯曲或伴有椎体旋转的脊柱畸[0010]S2)从所述三维脊柱图像100中冠状面脊柱投影图像获取脊柱侧弯一个或多个主6述穿戴式无线超声扫描单元2的超声探头分别固定在所获取的弯曲顶椎、上端椎和下端椎[0012]S4)患者按照指引弯曲躯干直到达到所需要的弯度，所述计算机终端实时采集脊[0013]S5)利用所述体表图中的所述光学标识物获得每个所述超声探头在所述脊柱弯曲[0014]S6)所述计算机终端4将所述实时超声图像200分别与所述的动态背部图像300中的背部深度图和所述三维脊柱图像100进行同步和融合处理，得到脊柱弯曲动作期间的动辐射危害的X光平面评定方式上升到无辐射的动态三维超声分析，解决了现有技术中静态7[0027]图6为本发明实施例提供的三维脊柱体积投射成像图像端椎两侧横突的连线示意[0028]图7为本发明实施例提供的在深度摄像机人体背部深度图像与三维超声体积投射统的基于有辐射危害的X光平面评定方式上升到无[0033]本发明的一个实施例提供了一种动态三维超声脊柱成像系统，如图2所示为该系8[0039]深度摄像单元3包括内置光学传感器的深度摄像机和支架，深度摄像机位于支架[0041]如图3所示为本发明实施例提供的动态三维超声脊柱成像系统关键技术示意图，[0042]本发明的一个实施例提供了一种动态三维超声脊柱检测方法，如图4所示为本发[0044]S2)从所述三维脊柱图像100中冠状面脊柱投影图像获取脊柱侧弯一个或多个主述穿戴式无线超声扫描单元2的超声探头分别固定在所获取的弯曲顶椎、上端椎和下端椎[0046]S4)患者按照指引弯曲躯干直到达到所需要的弯度，所述计算机终端实时采集脊[0047]S5)利用所述体表图中的所述光学标识物获得每个所述超声探头在所述脊柱弯曲[0048]S6)所述计算机终端4将所述实时超声图像200分别与所述的动态背部图像300中的背部深度图和所述三维脊柱图像100进行同步和融合处理，得到脊柱弯曲动作期间的动9可以控制深度摄像机向前后上下左右6个方向移动，以使人体背部在脊柱作弯曲动作时始[0054]在本发明方法的实施例中，步骤S1包括使用三维脊柱超声成像设备1对患者进行[0055]在本发明另一个实施例中，步骤S1还包括使用三维脊柱超声成像设备1对患者进[0057]在本发明实施例中，所述步骤S2中从三维脊柱图像100中的冠状面脊柱投影图像[0063]图像融合通常是针对不同来源或不同传感器获取的多幅图像进近时刻的实时超声图像与背部深度图统一到同一坐标系，对实时超声图像范围内的像素[0069]所述将实时超声图像200与三维脊柱图像100进行融合是基于各超声探头相对于的局部区域的实时脊柱图像特征和三维脊柱图像的总体脊柱信息得到融合获得动态的三[0070]Lenke分型主要针对特发性脊柱侧弯，在诊断侧弯和治疗设计上有重要作用。123456[0078]所述步骤S7中在计算机软件上根据S6中融合后的图像进行Lenke分型参数测算的[0079]S71)根据直立站姿的融合图像得到直立时的冠状面的Cobb角和矢状[0082]S74)根据腰弯顶椎的位置与骶骨中心垂线的相对关系得到Lenke分型的腰椎修正[0086]通过对大量采集到步骤S6融合后的动态三维超声图像及其相应脊柱侧弯评估参患者每段脊柱侧弯曲线的角度，进而实现在侧屈中脊柱侧弯曲线角度变化的实时活动追[0089]在本发明的一个实施例中，深度学习还包括超声探头的空间位置变化的实时测而建立所探测的脊柱内标志物的空间坐标体系。如图7所示为在深度摄像机人体背部深度的计算机视觉实时反馈并快速精准测量脊柱侧弯的Lenke分型参数，并对脊柱的整体平衡有辐射危害的X光平面评定方式上升到无辐射的动态三维超声分