产前超声医学图像处理技术研究进展(2)
目前,产前超声检查获取胎儿的生物学参数已经比较成熟,这主要得益于声设备图像清晰度的极大提高,并且随着参照切面的不断完善,测量的数据越来越准确[8],目前主要通过检查胎儿的头围、腹围、股骨长短、肱骨长短、双顶径大小等指标推算出胎儿体重以及生長曲线和孕妇的健康状况,进一步诊断胎儿的健康程度。随着三维、四维超声设备的应用,产前超声医学图像的生物学参数测量达到空前的准确,对筛查胎儿异常起到积极作用[9]。
2.3产前超声医学图像的颈部透明层测量
目前超声检查测量胎儿颈部透明层(带)主要采用Sobel算子和代价函数来建立图像模型,前者无法实现自动搜索来建立颈部透明层的边界,后者虽可以采用动态规划算法来搜索颈部透明层的边界,但无法自动搜索透明层(带)区域。我国有学者(复旦大学汪源源团队)提出采用分层模型来实现自动搜索获取透明层(带)区域的信息,但由于分层模型建立的参照面仍需人工建立,因而导致获取信息的正确率较低,根据其研究仅为60%左右,这方面的研究目前尚未取得有效进展,目前临床上对颈部透明层的测量仍具有较高的误差率[9-10]。
, 百拇医药
2.4产前超声医学图像胎儿解剖结构测量
超声检查测量胎儿的解剖结构目前发展较为成熟,其数学模型的建立已经从形态学算子、基于参数形变形状演化的分割算法、结合K均值和霍夫变化算法、形态学算子结合椭圆拟合算法等过程逐步发展到机器算法建立模型,基于各种数学模型处理后获得的数据较为理想,但存在对动态图像测量不足的缺点。随着机器学习用法的深入,其在超声图像测量胎儿解剖结构的研究中将会迅速深入。
3讨论
产前检查可及早发现胎儿缺陷,对是否继续妊娠具有较高的应用价值。通过超声检查不仅可以及时发现胎儿的体表缺陷,还可对胎儿的解剖结构进行测量,进而发现潜在异常。对胎儿脊柱、四腔心切面、腹部脏器(肝、胃、肾、膀胱)等检查来诊断胎儿的生长发育情况,降低严重缺陷畸形等对家庭和社会带来的损失。
超声技术发展迅速,从早期对单一图像的处理到连续动态图像的处理、从简单图像处理模型的建立到复杂和自动模型的建立都表明图像处理技术已日趋成熟。目前,对图像质量的处理已基本能满足静态检查的需求。随着超声技术的发展,相信对于动态图像的处理技术将会在不久的将来取得突破性进展,为胎儿产前检查提供更为准确直观的图像资料。
, 百拇医药
目前胎儿的超声产前检查图像处理已经获得理想的成果,但在动态测量方面尚显不足,需要临床医师在应用时加以注意,以降低诊断误差率;同时我们认为在超声图像的处理上应加大对其机器学习的深入研究,以提高超声检查设备的高度自动智能化。
参考文献:
[1]陈秀兰,李胜利.胎儿唇腭裂产前超声筛查与诊断新进展[J].中华医学超声杂志(电子版),2013,04(12):263-266.
[2]黄巧燕,张棣.胎儿畸形的产前超声诊断现状[J].医学综述,2015,24(35):3803-3806.
[3]王海燕.产前超声诊断胎儿占位性病变的临床价值[J].中华医学超声杂志(电子版),2014,02(14):160-166.
[4]蒋世忠.医学图像处理远程虚拟实验教学平台的设计与实现[J].中国当代医药,2014,18(01):158-159.
, 百拇医药
[5]程自峰,李永勤.超声医学设备原理及其发展趋势[J].常规医疗装备,2015,2(6):11-13.
[6]李胜利.中国超声产科诊断的现状与发展展望[J].中国医疗器械信息,2011,16(13):54-55.
[7]刘小平,杨新,吴兰平,等.基于模板匹配的心脏三维超声最优切面搜寻方法[J].生物医学工程学杂志,2013,19(23):132-133.
[8]易运莲,罗丽芳,郑小红.胎儿畸形超声漏诊原因分析[J].中国当代医药,2016,11(45):88-89.
[9]鲁通,梁萍,程志刚.导航及机器人辅助系统三维空间信息对超声引导肝肿瘤经皮热消融治疗的作用:临床应用的准确性与可行性[J].中国组织工程研究与临床康复,2012,24(19):284-285.
[10]汪天富,郑昌琼,李德玉,等.产前超声诊断胎儿占位性病变的临床分析[J].中国当代医药,2014,15(4):397-399.
编辑/成森, 百拇医药(周兰华)
2.3产前超声医学图像的颈部透明层测量
目前超声检查测量胎儿颈部透明层(带)主要采用Sobel算子和代价函数来建立图像模型,前者无法实现自动搜索来建立颈部透明层的边界,后者虽可以采用动态规划算法来搜索颈部透明层的边界,但无法自动搜索透明层(带)区域。我国有学者(复旦大学汪源源团队)提出采用分层模型来实现自动搜索获取透明层(带)区域的信息,但由于分层模型建立的参照面仍需人工建立,因而导致获取信息的正确率较低,根据其研究仅为60%左右,这方面的研究目前尚未取得有效进展,目前临床上对颈部透明层的测量仍具有较高的误差率[9-10]。
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2.4产前超声医学图像胎儿解剖结构测量
超声检查测量胎儿的解剖结构目前发展较为成熟,其数学模型的建立已经从形态学算子、基于参数形变形状演化的分割算法、结合K均值和霍夫变化算法、形态学算子结合椭圆拟合算法等过程逐步发展到机器算法建立模型,基于各种数学模型处理后获得的数据较为理想,但存在对动态图像测量不足的缺点。随着机器学习用法的深入,其在超声图像测量胎儿解剖结构的研究中将会迅速深入。
3讨论
产前检查可及早发现胎儿缺陷,对是否继续妊娠具有较高的应用价值。通过超声检查不仅可以及时发现胎儿的体表缺陷,还可对胎儿的解剖结构进行测量,进而发现潜在异常。对胎儿脊柱、四腔心切面、腹部脏器(肝、胃、肾、膀胱)等检查来诊断胎儿的生长发育情况,降低严重缺陷畸形等对家庭和社会带来的损失。
超声技术发展迅速,从早期对单一图像的处理到连续动态图像的处理、从简单图像处理模型的建立到复杂和自动模型的建立都表明图像处理技术已日趋成熟。目前,对图像质量的处理已基本能满足静态检查的需求。随着超声技术的发展,相信对于动态图像的处理技术将会在不久的将来取得突破性进展,为胎儿产前检查提供更为准确直观的图像资料。
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目前胎儿的超声产前检查图像处理已经获得理想的成果,但在动态测量方面尚显不足,需要临床医师在应用时加以注意,以降低诊断误差率;同时我们认为在超声图像的处理上应加大对其机器学习的深入研究,以提高超声检查设备的高度自动智能化。
参考文献:
[1]陈秀兰,李胜利.胎儿唇腭裂产前超声筛查与诊断新进展[J].中华医学超声杂志(电子版),2013,04(12):263-266.
[2]黄巧燕,张棣.胎儿畸形的产前超声诊断现状[J].医学综述,2015,24(35):3803-3806.
[3]王海燕.产前超声诊断胎儿占位性病变的临床价值[J].中华医学超声杂志(电子版),2014,02(14):160-166.
[4]蒋世忠.医学图像处理远程虚拟实验教学平台的设计与实现[J].中国当代医药,2014,18(01):158-159.
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[5]程自峰,李永勤.超声医学设备原理及其发展趋势[J].常规医疗装备,2015,2(6):11-13.
[6]李胜利.中国超声产科诊断的现状与发展展望[J].中国医疗器械信息,2011,16(13):54-55.
[7]刘小平,杨新,吴兰平,等.基于模板匹配的心脏三维超声最优切面搜寻方法[J].生物医学工程学杂志,2013,19(23):132-133.
[8]易运莲,罗丽芳,郑小红.胎儿畸形超声漏诊原因分析[J].中国当代医药,2016,11(45):88-89.
[9]鲁通,梁萍,程志刚.导航及机器人辅助系统三维空间信息对超声引导肝肿瘤经皮热消融治疗的作用:临床应用的准确性与可行性[J].中国组织工程研究与临床康复,2012,24(19):284-285.
[10]汪天富,郑昌琼,李德玉,等.产前超声诊断胎儿占位性病变的临床分析[J].中国当代医药,2014,15(4):397-399.
编辑/成森, 百拇医药(周兰华)