[发明专利]骨密度仪中基于稀疏表示的多参量骨质疏松分类判决方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种骨质疏松分类判决方法，尤其涉及一种基于稀疏表示的多参量骨质疏松分类判决方法。

背景技术

骨质疏松是一种由于骨质中的钙质流失导致的骨质状况恶化的现象。随着骨内钙质流失的增加，骨矿密度(BMD)减少，骨骼内孔隙增大，骨皮质变薄，骨小梁变小甚至消失，导致骨折风险增加。

定量超声技术(QUS)是利用超声对骨矿密度及骨微观结构进行无损测量的超声技术的统称，是商业应用上较为成熟的骨质疏松检测技术。超声在骨组织中传播时，会由于骨质变化而导致超声速度和衰减发生变化，通过检测声速度和声衰减，可以对骨质健康状况作出评价。根据超声检测方式的不同，可分为超声透射和超声背散射两种方式。超声透射技术可以获取骨质疏松特征参量为宽带超声衰减(BUA)及超声透射速度(SOS)。由于骨组织对超声存在吸收和散射，BMD越高，声衰减值和声速度值越大，BMD呈现一定的相关性。超声背散射技术可以获取的骨质疏松特征参量为等效的平均散射子间距(MSS)和超声背散射系数(BUC)。MSS用来表征骨小梁间距，骨质疏松程度越大，MSS越大；BUC测量了背散射超声在传播中的衰减量，与BMD具有较强的相关性。

然而目前的骨密度仪中对骨矿密度的评价采用的是单一参量评价方法，各参量之间单独进行评价，精度较低(0.7～0.8)，评价结果不稳定，不能准确反映骨质疏松程度。同时，对骨矿密度的测量一般仅采用透射或背散射一种测量方式，在骨密度仪中也没有有效地利用能够反应骨组织微观结构的MSS参量。

发明内容

为了解决骨密度仪中评价骨质疏松等级时采用的参量单一、精度低、稳定性不足的问题，本发明提供了一种骨密度仪中基于稀疏表示的多参量骨质疏松分类判决方法，该判决方法综合利用了超声透射及背散射中的多种参量构造特征参量集，以该参量集为基础进行分类判决。

本发明的目的是通过以下技术方案骤实现的：

一种骨密度仪中基于稀疏表示的多参量骨质疏松分类判决方法，利用骨质疏松超声背散射及透射参量构造特征参量集，然后采用稀疏表示的思想对骨质疏松程度进行评价，具体步骤如下：

步骤一、构造大小为N的训练样本库W，测量训练样本库里每一个样本的骨矿密度(BMD)，并测量平均散射子间距(MSS)、背散射系数(BUC)、宽带超声衰减(BUA)及超声透射速度(SOS)4个表征骨质疏松程度的参数；

步骤二、对训练样本库W的样本按照量测BMD值由小到大进行排序(BMD-1～BMD-N)，得到BMD升序样本序列w₁，w₂，...，w_N；

步骤三、针对每一个样本w_i(i＝1，2，...，N)，构造其骨质疏松特征参量集向量序列：

Si=Si1Si2Si3Si4(i=1,2,...,N)]]>

其中，S_i1，S_i2，S_i3，S_i4分别为表征MSS、BUC、BUA、SOS的参量；