[发明专利]测量肌肉肌纤维束线斜率和羽状角的方法及终端设备

说明书

本发明适用于生物检测技术领域，提供了一种测量肌肉肌纤维束线斜率和羽状角的方法及终端设备，所述测量肌肉肌纤维束线斜率的方法包括：定位获取到的肌肉超声图像中的肌膜线；在两条肌膜线中间区域截取超声肌纤维图像；在所述超声肌纤维图像上标注具有初始斜率的参照线，将标注有初始斜率参照线的所述超声肌纤维图像输入训练好的神经网络模型，若所述神经网络模型的输出结果不为预测角度正确，则重新标注具有不同于所述初始斜率的参照线，并将重新标注参照线的超声肌纤维图像输入训练好的所述神经网络模型，直至输出结果为预测角度正确为止，输出此时参照线的斜率，作为肌纤维束线的斜率。本发明实施例提高了测量方法的鲁棒性。

技术领域

本发明涉及生物检测技术领域，具体涉及一种测量肌肉纤维束线斜率和羽状角的方法及终端设备。

背景技术

肌肉是构成人体的重要组织，占体重的40％～45％，分为骨骼肌、平滑肌和心肌三种类型，分布在各器官和骨骼的周围，具有不同的构造、力学性质和功能。肌骨系统依靠肌肉的约束力保持稳定，依靠肌肉的驱动力形成行为运动，在人体运动中扮演着至关重要的作用。当肌肉拉伸或收缩时，羽状角会随之变化。羽状角的变化可反映肌肉的功能与状态，为临床上病变诊断以及运动康复训练提供重要的参考信息。医学超声成像是利用超声波在人体组织中的反射、散射、透射、衰减、多普勒效应等物理特性测量目标的形态结构和动力学参数来诊断疾病，具有无损、经济、简便等优点。医学超声可以清晰地对骨骼肌结构成像，显示骨骼肌收缩时的结构形态变化，是研究骨骼肌结构形态特性非常有效的工具，可获取肌肉横截面积、肌肉厚度、羽状角和肌纤维长等肌肉结构化参数，对功能评估、疾病的诊断和监测、后期康复计划制定、组织功能预后等均具有重要的指导意义。

临床医生通常是通过依靠手工标注的方法来确定这些肌肉结构参数，耗时费力。现有技术主要基于图像处理方法，有以下两种：

第一种，《Estimation of Muscle Fiber Orientation in UltrasoundImagesusing Revoting Hough Transform(RVHT)》，作者Yongjin Zhou和Yong-Ping Zheng于2007年提出可以通过霍夫变换来追踪肌肉超声图像中的肌纤维。首先需要将原始的超声图像进行边缘检测，边缘检测大幅度地减少了数据量，并且剔除了可以认为不相关的信息，保留了肌肉超声图像重要的结构属性，也就是肌肉的纹理。边缘检测会将原先的灰度图像变为二值的黑白边缘图像，对检测出的边缘图像使用霍夫变换算法。侦测直线的霍夫变换算法使用一个称作累加器的二维矩阵，来侦测图片中是否有直线可以用方程式r＝x cos θ+y sinθ来描述。累加器矩阵的维度等于未知的参数的总数，举例来说，要寻找是否有一条直线，他的参数空间的变数总共有两个r和θ，因此累加器矩阵的维度是2。而这个二维的累加器矩阵，一个维度代表经过量化的r，另一个维度则是代表量化的θ，因此每一个矩阵的元素的值，是可以用该元素表示的直线的数量总和，因此矩阵元素的最大值的意义是，该张图片里出现该元素代表的直线的信心最大。