基于多个肝静脉波形图的肝脏血液动力检测装置

摘要

本申请提供了一种基于多个肝静脉波形图的肝脏血液动力检测装置，所述装置包括图像获取模块，获取经客户端上传的肝静脉检测图片及门静脉检测图片；波形分界线确定模块，用于确定波形分界线；波形识别模块，用于切割所述肝静脉检测图片及门静脉检测图片，以各直线的像素点灰度平均值低于阈值作为判定标准确定所述波形图的上波形或下波形；频移计算模块，用于在所述上波形或下波形中，确定各肝静脉检测图片中的波形图相对于所述门静脉检测图片中的波形图的频移；频移校准模块，用于基于预设的各肝静脉的比重，计算频移校准值；肝纤维化程度确定模块，用于根据所述频移校准值及预设的肝纤维化指标对照表确定肝纤维化程度。

说明书

技术领域

本申请属于数据处理技术领域，特别涉及一种基于多个肝静脉波形图的肝脏血液动力检测装置。

背景技术

肝纤维化由肝脏慢性损伤引起，包括乙型肝炎和丙型肝炎、酒精性肝病、非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)和自身免疫性肝炎。随着肝纤维化的进展，细胞外基质蛋白的过度积累导致肝硬度增加，造成肝硬化、肝功能衰竭和肝癌。

已有用于检测肝纤维化的金标准是使用侵入式针吸活组织检查，并且依赖于病理学家对组织图像进行目视检查。针吸活组织检查的问题包括：1)准确度低，这是由于取样误差大并且病理学家的判读结果可变性；2)疼痛以及与侵入式手术相关的潜在医疗风险(例如，大出血)。还存在一种非侵入性技术，该技术是一种比较来自肝脏中不同静脉(门静脉、肝左静脉、肝中静脉和肝右静脉)的各种频率模式，通过频移与肝纤维指标的映射关系来判别肝纤维化程度，由于采用的是专用频率检测设备，对专用频率检测设备输出的多个静脉的频率图像，容易造成医护人员不能准确识别、无法精确肝纤维化程度的技术缺陷。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，本申请提供了一种基于多个肝静脉波形图的肝脏血液动力检测装置，应用于服务端，所述装置包括：图像获取模块，用于获取经客户端上传的肝静脉检测图片及门静脉检测图片，所述肝静脉检测图片包括左肝静脉、中肝静脉或者右肝静脉中的至少两个检测图片，所述肝静脉检测图片及门静脉检测图片上具有波形图；波形分界线确定模块，用于将所述肝静脉检测图片及门静脉检测图片转换为二值图像，并基于霍夫直线检测将各图片中最长的直线作为波形分界线；波形识别模块，用于以平行于所述波形分界线的多条直线切割所述肝静脉检测图片及门静脉检测图片，以各直线的像素点灰度平均值低于阈值作为判定标准确定所述波形图的上波形或下波形；频移计算模块，用于在所述上波形或下波形中，确定所述肝静脉检测图片中的波形图相对于所述门静脉检测图片中的波形图的频移；频移校准模块，用于基于预设的各肝静脉的比重，计算频移校准值；以及肝纤维化程度确定模块，用于根据所述频移校准值及预设的肝纤维化指标对照表确定肝纤维化程度，所述肝纤维化指标对照表记载了频移校准值与肝纤维化程度之间的关系。

优选的是，所述图像获取模块还包括：病历表获取单元，用于在获取检测图片之前，获取由客户端上传的PACS系统界面截图，所述界面截图中包括病例表；编号识别单元，用于从所述病历表中提取病人编号或检测编号；以及图像接收单元，用于将所述病人编号或检测编号发送给客户端，并接收客户端检索的与所述病人编号或检测编号关联的肝静脉检测图片及门静脉检测图片。

优选的是，还包括存储模块，用于在确定肝纤维化程度之后，将所述肝纤维化程度反馈至所述客户端，以及对所述肝纤维化程度数据进行本地存储。

优选的是，所述频移计算模块包括：偏移量获取单元，用于确定所述肝静脉检测图片中的波形图的各波峰或波谷的位置相对于所述门静脉检测图片中的波形图的各对应波峰或对应波谷的位置的多个偏移量；以及频移均值求解单元，用于根据多个所述偏移量计算所述频移。

优选的是，根据多个所述偏移量计算所述频移，包括：求取多个偏移量的平均值作为所述频移。

优选的是，根据多个所述偏移量计算所述频移包括：

K＝(a

其中，k

优选的是，还包括肝静脉类型识别模块，用于在计算频移校准值之前，通过文字识别确定由所述客户端上传的肝静脉检测图片的肝静脉类型，以及比重获取模块，用于基于所述肝静脉类型确定各肝静脉的比重。

本申请能够自动获取医学影像检查设备传送的标准格式的超声图像，并进行图像内波形的自动处理，基于肝脏血液流速的频率变化值给出肝纤维化程度，辅助医生对肝纤维化程度进行诊断。

附图说明

图1是本申请基于多个肝静脉波形图的肝脏血液动力检测方法的一优选实施例的流程图。

图2显示了比较来自肝脏中不同静脉的各种频率模式示意图。

图3是适于用来实现本申请实施方式的终端或服务器的计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。

根据本申请第一方面，提供了一种基于多个肝静脉波形图的肝脏血液动力检测方法，包括：

步骤S1、获取经客户端上传的肝静脉检测图片及门静脉检测图片，所述肝静脉检测图片包括左肝静脉、中肝静脉或者右肝静脉中的至少两个检测图片，所述肝静脉检测图片及门静脉检测图片上具有波形图。

本实施例中，客户端上传的肝静脉检测图片及门静脉检测图片主要存储在客户端临时文件夹中，由多普勒超声仪事先上传并保存在客户端。

在该步骤S1中，多普勒超声仪上传的图像包含门静脉PV检测图像，同时包含至少两种肝静脉检测图像，例如可以是左肝静脉LHV与中肝静脉MHV两个检测图像，也可以是中肝静脉MHV或者右肝静脉RHV两个检测图像，或者左肝静脉LHV与右肝静脉RHV两个检测图像，再或者左肝静脉LHV、中肝静脉MHV与右肝静脉RHV三个检测图像。任意一种肝静脉与门静脉PV的对比能够得到一个频移，基于至少两个频移来确定频移校准值，该频移校准值可以作为肝纤维化程度的判定依据。

在一些可选实施方式中，获取经客户端上传的肝静脉检测图片及门静脉检测图片之前，包括：

步骤S11、在获取检测图片之前，获取由客户端上传的PACS系统界面截图，所述界面截图中包括病例表。

步骤S12、从所述病历表中提取病人编号或检测编号。

步骤S13、将所述病人编号或检测编号发送给客户端，并接收客户端检索的与所述病人编号或检测编号关联的肝静脉检测图片及门静脉检测图片。

本申请的客户端与PACS系统相连，客户端内置有对PACS系统界面进行截图的程序，在步骤S11中，客户端启动相应程序后，对PACS系统当前的病例界面进行截图。

PACS系统是Picture Archiving and Communication Systems的缩写，意为影像归档和通信系统。它是应用在医院影像科室的系统，主要的任务就是把日常产生的各种医学影像(包括核磁，CT，超声，各种X光机，各种红外仪、显微仪等设备产生的图像)通过各种接口(模拟，DICOM，网络)以数字化的方式海量保存起来，当需要的时候在一定的授权下能够很快的调回使用，同时增加一些辅助诊断管理功能。它在各种影像设备间传输数据和组织存储数据具有重要作用。

本申请的肝脏血液动力检测软件基于标准DICOM 3.0协议，分为服务器端和客户端。本申请上述描述的肝脏血液动力检测方法执行于服务器端，服务器端接收其它遵从标准DICOM 3.0协议的医学影像检查设备传送的标准格式或JPG、PNG等格式的超声图像(例如在本申请步骤S1中，由多普勒超声仪上传符合标准的图像至客户端，再由客户端将图像上传至服务端)，将医学图像存储到指定的目录下。另一方面，客户端基于步骤S11提供病人的基本信息上传，服务端对病例及图像信息进行整合处理，处理结果可以返回客户端，由客户端对医学图像文件的处理结果进行显示，通过肝脏血液流速的频率变化值，辅助医生对肝纤维化程度进行诊断。

步骤S11中，在客户端打开PACS系统后，通过客户端提供的截屏插件，系统会自动截取当前的PACS系统的界面并把截图上传到服务器，服务器在接收了客户端上传的截图之后，在步骤S12中，通过软件检测截图上面的文字，识别出来病人编号和检测编号，并把这两个编号返回给客户端，或者调用客户端的检索工具，直接读取与所述病人编号或检测编号关联的肝静脉检测图片及门静脉检测图片。该实施例之前，进一步包括将病人编号、姓名等信息与检测的各静脉图片的存储位置进行关联。

步骤S2、将所述肝静脉检测图片及门静脉检测图片转换为二值图像，并基于霍夫直线检测将各图片中最长的直线作为波形分界线。

步骤S3、以平行于所述波形分界线的多条直线切割所述肝静脉检测图片及门静脉检测图片，以各直线的像素点灰度平均值低于阈值作为判定标准确定所述波形图的上波形或下波形。

该实施例中，先把图像转换成二值图像，然后利用霍夫直线检测来检测出图像中最长的直线，这条直线就是我们最终要用波形的上下分界线。步骤S3就是要确定波形的上下界。以上界为例，波形是从左到右上下震荡的，那么每一行的像素点灰度的平均值大于一定的阈值，很显然在波峰或波谷这个平均值偏小一点。而在渐渐远离波峰的时候，这个平均值会变的更小(因为没有线条穿过这行像素了)。然后可以设定一个阈值n，从直线往上每行计算一下像素点的平均值，取平均值小于n的这行的位置，那么这个位置和直线之间的图像就是上波形了，同理也可以确定下波形。

步骤S4、在所述上波形或下波形中，确定所述肝静脉检测图片中的波形图相对于所述门静脉检测图片中的波形图的频移。

在一些可选实施方式中，确定所述频移包括：

步骤S41、确定所述肝静脉检测图片中的波形图的各波峰或波谷的位置相对于所述门静脉检测图片中的波形图的各对应波峰或对应波谷的位置的多个偏移量。

步骤S42、求取多个偏移量的平均值作为所述频移。

备选实施方式中，也可以对多个偏移量进行排序，取多个偏移量中的较大值进行求平均计算，获取所述频移。

备选实施方式中，可以取连续的多个波峰计算频移量，也可以取连续的多个波谷计算偏移量，或者取相间的多个波峰及波谷计算偏移量。

在该实施例中，波峰及波谷可以同样采用像素点灰度的平均值与设定的阈值之间的关系来确定。对于具有多个波峰的肝静脉波形图像以及具有多个波峰的门静脉波形图像，各个波峰之间的对应关系可以通过设定区间范围进行确定，如图2所示，在常规的肝纤维波形中，波峰相隔的间距大概在0.1Hz，而肝纤维导致的频移大概在0.05Hz以内，因此，以门静脉的波形图中的某一波峰m所处的频率为基准，设定一在该基准左右各0.05Hz的区间内搜索对应的肝静脉波形图中的波峰n，则波峰n为波峰m对应的波峰。

进一步需要说明的是，在步骤S42中，也可以根据各偏移量的权重来计算频移，该权重可以通过波形图中各波峰与波峰平均值之间的偏离值的大小来确定，详见后续频移计算模块。

步骤S5、基于预设的各肝静脉的比重，计算频移校准值。

在一些可选实施方式中，计算频移校准值之前包括：通过文字识别确定由所述客户端上传的肝静脉检测图片的肝静脉类型，以及基于所述肝静脉类型确定各肝静脉的比重。

举例来说，预设的左肝静脉LHV的比重为m，中肝静脉MHV的比重为n，右肝静脉RHV的比重为p，其中m+n+p＝1。

若获取的肝静脉检测图像包含上述LHV、MHV、RHV三个图像，则采用m、n、p作为比重计算频移校准值，例如LHV、MHV、RHV三个图像与门静脉PV检测图像的波形偏移值分别为a、b、c，则计算的频移校准值x＝ma+nb+pc。

若获取的肝静脉检测图像包含上述LHV、MHV、RHV三个图像中的任意两个，则对这两个肝静脉检测图像的对应比重进行归一化处理，例如对LHV的比重m’归一化处理为：m’＝m/(m+n)；处理之后，再按照上述方式计算频移校准值x。

步骤S6、根据所述频移校准值及预设的肝纤维化指标对照表确定肝纤维化程度，所述肝纤维化指标对照表记载了不同肝静脉相对于门静脉的频移与肝纤维化程度的关系。

如图2所示，显示了比较来自肝脏中不同静脉(门静脉PV、三个肝静脉LHV、MHV、RHV)的各种频率模式的图，图示可以看出，肝静脉较门静脉发生了偏移，基于两个或三个这种偏移量计算的频移校准值与肝纤维化程度具有一定的对应关系，该关系记载在肝纤维化指标对照表中，例如对经计算过的频移校准值，存在介于约0.0068Hz和约0.0200Hz之间的频移是1期肝纤维化的指征；存在介于约0.0200Hz至约0.0251Hz之间的频移是2期肝纤维化的指征；存在介于约0.0251Hz至约0.0401Hz之间的频移是3期肝纤维化的指征；存在大于约0.0401Hz的频移是4期肝纤维化(4期肝纤维化也称为肝硬化)的指征。在一些实施例中，肝静脉中的血流频率相比于门静脉中的血流频率存在大于0.0401Hz的频移是4期肝纤维化的指征。

其中，术语“1期”是指在某些门静脉区域发生纤维化扩张的肝纤维化，但是不存在短纤维化隔膜，与Metavir纤维化评分的1期相同；术语“2期”是指在大多数门静脉区域发生纤维化扩张的肝纤维化，其中存在短纤维化隔膜，与Metavir纤维化评分的2期相同；术语“3期”是指在大多数门静脉区域发生纤维化扩张的肝纤维化，其中存在门静脉之间的桥接，与Metavir纤维化评分的3期相同；术语“4期”是指肝纤维化进展为肝硬化，与Metavir纤维化评分的4期相同。

在一些可选实施方式中，确定肝纤维化程度之后，进一步包括：步骤S6、将所述肝纤维化程度反馈至所述客户端，由客户端对结果进行展示，另一方面，对所述肝纤维化程度数据在服务端进行本地存储。

本实施例中，服务器调用程序对检测图像进行计算，并把数据存储到本地指定目录内，同时返回计算结果给客户端。客户打开网页可以展示分析结果。

本申请能够自动获取医学影像检查设备传送的标准格式的超声图像，并进行图像内波形的自动处理，基于肝脏血液流速的频率变化值给出肝纤维化程度，辅助医生对肝纤维化程度进行诊断。

本申请第二方面提供了一种与上述方法对应的基于多个肝静脉波形图的肝脏血液动力检测装置，主要包括：

图像获取模块，用于获取经客户端上传的肝静脉检测图片及门静脉检测图片，所述肝静脉检测图片包括左肝静脉、中肝静脉或者右肝静脉中的至少两个检测图片，所述肝静脉检测图片及门静脉检测图片上具有波形图；波形分界线确定模块，用于将所述肝静脉检测图片及门静脉检测图片转换为二值图像，并基于霍夫直线检测将各图片中最长的直线作为波形分界线；波形识别模块，用于以平行于所述波形分界线的多条直线切割所述肝静脉检测图片及门静脉检测图片，以各直线的像素点灰度平均值低于阈值作为判定标准确定所述波形图的上波形或下波形；频移计算模块，用于在所述上波形或下波形中，确定所述肝静脉检测图片中的波形图相对于所述门静脉检测图片中的波形图的频移；频移校准模块，用于基于预设的各肝静脉的比重，计算频移校准值；以及肝纤维化程度确定模块，用于根据所述频移校准值及预设的肝纤维化指标对照表确定肝纤维化程度，所述肝纤维化指标对照表记载了频移校准值与肝纤维化程度之间的关系。

在一些可选实施方式中，所述图像获取模块还包括：病历表获取单元，用于在获取检测图片之前，获取由客户端上传的PACS系统界面截图，所述界面截图中包括病例表；编号识别单元，用于从所述病历表中提取病人编号或检测编号；图像接收单元，用于将所述病人编号或检测编号发送给客户端，并接收客户端检索的与所述病人编号或检测编号关联的肝静脉检测图片及门静脉检测图片。

在一些可选实施方式中，还包括存储模块，用于在确定肝纤维化程度之后，将所述肝纤维化程度反馈至所述客户端，以及对所述肝纤维化程度数据进行本地存储。

在一些可选实施方式中，所述频移计算模块包括：偏移量获取单元，用于确定所述肝静脉检测图片中的波形图的各波峰或波谷的位置相对于所述门静脉检测图片中的波形图的各对应波峰或对应波谷的位置的多个偏移量；以及频移均值求解单元，用于根据多个所述偏移量计算所述频移。

在一些可选实施方式中，根据多个所述偏移量计算所述频移，包括：求取多个偏移量的平均值作为所述频移。

在一些可选实施方式中，根据多个所述偏移量计算所述频移包括：

K＝(a

其中，k

以图2为例进行说明，图2中虚线总共包含16个波峰，波峰的平均值大概为1500，最大值大概为6500，最小值大概为1000，则各波峰相对于平均值的偏离值(该偏离值不同于偏移量，偏离值是指同一幅波形图中的波峰偏差，偏移量是指两幅波形图的对应波峰的偏差)大概在500-5000左右，之后根据该偏离值在设定数据范围，如0.9-1内进行数据离散，假设只包含500，1000，1500三个偏离值，则在0.9-1离散出的三个对应的权重值a

进一步需要说明的是，设定数据范围是根据经验或者统计数据确定的，以便于更加准确的反应频移与肝纤维化之间的关系，例如可以是0.9-1，也可以是0.8-1，本实施例只做示例，不对其进行限定。

在一些可选实施方式中，还包括肝静脉类型识别模块，用于在计算频移校准值之前，通过文字识别确定由所述客户端上传的肝静脉检测图片的肝静脉类型，以及比重获取模块，用于基于所述肝静脉类型确定各肝静脉的比重。

根据本申请第三方面，一种计算机系统，包括处理器、存储器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序用于实现如上的基于多个肝静脉波形图的肝脏血液动力检测方法。

根据本申请第四方面，一种可读存储介质，可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时用于实现上述的基于多个肝静脉波形图的肝脏血液动力检测方法。

下面参考图3其示出了适于用来实现本申请实施方式的计算机设备800的结构示意图。图3出的计算机设备仅仅是一个示例，不应对本申请实施方式的功能和使用范围带来任何限制。

如图3示，计算机设备800包括中央处理单元(CPU)801，其可以根据存储在只读存储器(ROM)802中的程序或者从存储部分708加载到随机访问存储器(RAM)803中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM803中，还存储有设备800操作所需的各种程序和数据。CPU801、ROM802以及RAM803通过总线804彼此相连。输入/输出(I/O)接口805也连接至总线804。

以下部件连接至I/O接口805：包括键盘、鼠标等的输入部分806；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分807；包括硬盘等的存储部分808；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分809。通信部分809经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器810也根据需要连接至I/O接口805。可拆卸介质811，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器810上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分808。

特别地，根据本申请的实施方式，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请的实施方式包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施方式中，该计算机程序可以通过通信部分809从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质811被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)801执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本申请的计算机存储介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施方式的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施方式中所涉及到的模块或单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的模块或单元也可以设置在处理器中，这些模块或单元的名称在某种情况下并不构成对该模块或单元本身的限定。

本申请第四方面提供的计算机可读存储介质可以是上述实施方式中描述的装置中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该装置中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该装置执行时按上述方法对数据进行处理。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。