[发明专利]一种基于断层扫描图数据集进行病变区域分割的方法

说明书

本发明涉及信息技术领域信息的筛选和标定，公开了一种基于断层扫描图数据集进行病变区域分割的方法，首先建立数据集：获取目标部位的若干张断面扫描图；对获得的断面扫描图进行预处理和标注，将病变组织和其他组织进行标记以进行区分，如此获得多个标注样本；将标注样本进行存储，得到数据集。其次训练模型：建立卷积神经网络模型，并将标注样本输入进行训练，最终输出训练好的卷积神经网络模型。最后分割：将断层扫描图预处理后输入至训练好的卷积神经深度学习模型中进行分割。本发明应用于粒子植入中，训练模型后能够实现迅速对断层扫描图病变的识别和获取，分割出所需的断层扫描图，便于提高粒子植入的精准度和效率。

技术领域

本发明涉及信息技术领域，主要涉及信息的筛选和标定，尤其涉及一种采集并标注断层扫描图数据进行数据集建立的方法。

背景技术

粒子植入全称为“放射性粒子植入治疗技术”，是一种将放射源植入肿瘤内部，让其摧毁肿瘤的治疗手段。粒子植入治疗技术涉及放射源，其核心是放射粒子。现在临床运用的是一种被称为碘125的同位素物质，每个碘125粒子就像一个小太阳，其中心附近的射线最强，可最大限度降低对正常组织的损伤。放射性粒子植入治疗技术主要依靠立体定向系统将放射性粒子准确植入瘤体内，通过微型放射源发出持续、短距离的放射线，使肿瘤组织遭受最大限度的杀伤，而正常组织不损伤或只有微小损伤。专家认为，相比其他肿瘤治疗技术，放射性粒子植入治疗技术本身技术含量并不高、难度并不大。但由于直接植入人体内，而且是放射源，所以要严格把握适应症。

一般在粒子植入时，首先需要对患者的肿瘤区域进行扫描，可通过核磁共振或者CT等设备进行扫描，得到该患者的肿瘤区域图像。然后根据图像进行手动或者电脑靶区绘制，根据绘制好的靶区图进行粒子布局，然后确认粒子深度和粒子数量，同时确认针道位置，再通过该信息制作植入针模板。手术时，将患者固定在CT床上，并植入针模板固定在患者靠近肿瘤的皮肤位置，再将植入针按照预先设计步骤进行穿刺，同时实时通过CT扫描查看植入针位置，再通过设置在植入针上的刻度提供深度参考。当植入针到达指定深度时，开始注入粒子，然后向外拉出植入针，并当达到指定深度后再次注入粒子，直到该植入针上的所有粒子都已注入即可拉出植入针。

鉴于粒子植入治疗技术的特点，通过对患者身体的肿瘤所在区域进行识别和划分，建立起肿瘤区的虚拟模型，便于确定粒子植入的方向、位置以及植入量。便于确定肿瘤的形态、位置、大小及与邻近器官、血管的关系，因此即使已经诊断出存在肿瘤，但是目前主要通过人工来实现，因此需要额外付出很长的时间，才能确定肿瘤的实际参数，进而确定诊治方案，如此将大大延长患者进行诊治的时间，缩小了患者获得痊愈的机会，也增加了患者的痛苦。

在进行参数确认的过程中，由于人体的病变区域的形状并不规则，且可能在目标部位组织的多种位置出现，在进行模型建立的过程中不容易确定其实际的参数信息，难以形成准确的目标部位模型，将影响确诊参数和方案。

现有的技术方案对病变组织的识别判断还无法做到自主分离处理，建立准确的模型存在难度，不利于患者的康复，需要对现有的技术方案进行调整优化，提出更为合理的技术方案，解决现有技术中存在的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种基于断层扫描图数据集进行病变区域分割的方法，旨在利用断层扫描图整合数据后建立的数据集，对临床中获取的断层扫描图进行处理，通过掩膜消除非目标区域和噪音区域，将目标区域中的图像进行针对性的提取使用。

为了实现上述效果，本发明所采用的技术方案为：

一种基于断层扫描图数据集进行病变区域分割的方法，包括数据集的建立、模型的训练和分割三个步骤。具体的说，按照下列步骤进行：

数据集的建立包括如下步骤：

S01：获取目标部位的若干张断面扫描图；

S02：对获得的断面扫描图进行预处理和标注，将断面扫描图病变组织和其他组织进行标记以进行区分，如此获得多个标注样本；