基于B超图像的多囊卵巢综合征疗效评估系统

本发明涉及病情监测评估，具体为基于b超图像的多囊卵巢综合征疗效评估系统。

背景技术：

1、多囊卵巢综合征是一种常见的生殖内分泌代谢性疾病，患者常表现出月经稀发或闭经、不孕、多毛、肥胖等症状，该病的主要特征之一是双侧卵巢呈多囊性增大改变，卵巢体积增大，卵泡数量增多但发育不成熟，无法形成优势卵泡和正常排卵，b超作为一种无创、便捷、经济的检查手段，在多囊卵巢综合征的诊断中发挥着重要作用，通过b超检查，可以清晰地观察到卵巢的形态、大小、卵泡数量及大小，为多囊卵巢综合征的诊断提供重要依据。

2、现有技术中，卵泡计数是评估多囊卵巢综合征的重要指标之一，但是在计数时，受卵泡分布和形态影响，易对计数过程造成干扰，导致计数误差，而且对于多次复查的患者，不便观察卵巢形态随时间的变化趋势，以评估治疗效果，因此，如何分析卵巢内卵泡的分布情况，提高卵泡计数的准确性，并卵巢形态随时间的变化情况，是我们要解决的问题，为此，现提出基于b超图像的多囊卵巢综合征疗效评估系统。

技术实现思路

1、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：基于b超图像的多囊卵巢综合征疗效评估系统，包括综合评估平台，所述综合评估平台通信连接有图像获取模块、卵泡检测模块、卵泡跟踪模块、卵巢形态分析模块、疗效评估模块以及报告生成模块，其中，各模块之间电信号连接；

2、所述图像获取模块，用于从b超设备中获取高质量的卵巢b超图像，并对获取的卵巢b超图像进行降噪、增强、去伪影的预处理操作，确保图像的清晰度和对比度，以提高图像质量，便于后续的特征提取和识别；

3、所述卵泡检测模块，基于深度学习算法自动检测b超图像中的卵泡，并提取其位置和大小信息，实现卵泡的自动化识别和计数，提供准确的卵泡数量，减少人工干预和主观判断带来的误差；

4、所述卵泡跟踪模块，对于多次复查的患者，跟踪同一卵泡在不同时间点的变化情况，观察卵泡的生长和发育过程，评估卵泡的生长速度与成熟情况；

5、所述卵巢形态分析模块，用于分析卵巢的整体形态、大小、轮廓特征，并评估其变化情况，提供卵巢形态随时间变化的定量指标，为评估治疗效果提供依据；

6、所述疗效评估模块，对患者多次复查的b超图像进行时间序列分析，结合卵泡计数和卵巢形态的变化情况，分析卵泡分布和卵巢形态的变化趋势，评估多囊卵巢综合征的治疗效果；

7、所述报告生成模块，用于对卵泡计数和卵巢形态分析的结果进行数据统计和分析，生成评估报告，以图表、曲线形式直观地展示卵泡计数和卵巢形态的变化情况，便于医生理解和判断。

8、优选的，所述图像获取模块中，获取卵巢b超图像的过程包括：

9、将图像获取模块与b超设备相连接，确保数据传输的稳定性和实时性，从b超设备中获取高质量的卵巢b超图像，确保b超设备处于良好的工作状态，调整扫描参数以获得最佳的图像质量；

10、使用图像采集卡，将卵巢b超图像转换为数字格式，确保数字化过程中的图像不失真，保持高分辨率，并对卵巢b超图像进行预处理操作，预处理操作包括降噪、图像增强和去伪影处理的步骤，其中，采用降噪处理减少图像中的随机噪声，提高图像的信噪比，使图像更加平滑，减少干扰信息，采用图像增强处理改善图像的视觉效果，使卵巢的结构和特征更加突出，边界更加清晰，内部细节更加明显，便于医生观察和诊断，采用去伪影处理消除图像中的伪影，提高图像的准确性和可靠性，避免由于设备故障、操作不当或患者身体因素等原因在图像中产生的虚假信息干扰图像质量；

11、整合预处理后的卵巢b超图像数据，在预处理后的图像元数据中添加唯一的索引标识符，关联患者信息和检查日期，确保图像数据的可追溯性，并将处理后的图像存储在数据仓库中，为医生提供方便的图像调用接口，以便在需要时快速访问和查看图像，进行诊断调用。

12、优选的，所述卵泡检测模块中，卵泡自动化识别和计数的过程包括：

13、收集大量的包含卵泡的b超图像作为训练数据，训练数据覆盖不同年龄段、不同生理周期的女性，以确保模型的泛化能力，并对收集到的b超图像进行精细标注，标记出每个卵泡的位置和大小特征，得到特征数据集，将特征数据集划分为训练集和测试集，其中，不同年龄段包括青春期、育龄期、更年期，不同生理周期包括月经期、排卵期、黄体期；

14、利用训练集数据结合卷积神经网络训练卵泡识别模型，通过反向传播算法调整模型参数，最小化预测边界框与真实边界框之间的差异，并采用测试集数据对训练的卵泡识别模型进行评估测试，通过调整模型的超参数，优化模型的性能；

15、利用卵泡识别模型自动识别出图像中的卵泡，给出每个卵泡的边界框，根据边界框的坐标和尺寸，进一步提取每个卵泡的具体位置和大小信息，并根据提取的卵泡位置和大小信息，自动计算卵泡的总数。

16、优选的，所述卵泡跟踪模块中，评估卵泡生长速度与成熟情况的过程包括：

17、收集患者在不同时间点的b超图像，确保有足够的数据来跟踪卵泡的变化，利用卵泡检测模块的卵泡识别模型检测每个时间点b超图像中的卵泡；

18、提取每个卵泡的位置、大小特征，并将同一卵泡在不同时间点的特征进行匹配，应用特征点匹配的跟踪算法跟踪卵泡的运动和变化，监测卵泡随时间的生长和发育过程；

19、基于对同一卵泡的位置、大小特征的匹配分析，得到卵泡匹配指数，评估卵泡的变化程度，分析卵泡的生长和发育与基准值的偏差程度；

20、根据跟踪结果和评估结果，绘制卵泡大小随时间变化的生长曲线，计算生长曲线变化率，以评估卵泡的生长速度是否正常，直观展示卵泡的发育情况；

21、分析卵泡生长曲线和治疗措施之间的关系，并根据卵泡的生长速度和历史数据，预测卵泡的成熟情况。

22、优选的，所述卵泡匹配指数的计算表达式为：

23、;

24、其中，为卵泡匹配指数，为跟踪的时间点数量，为第个时间点的卵泡半径，为基准卵泡半径，是正常卵泡发育的平均半径，为第个时间点的卵泡面积，为基准卵泡面积，是正常卵泡发育的平均面积，的值越接近1，表示卵泡的生长和发育与基准值越接近，即发育越正常,的值远离1，表示卵泡的生长和发育与基准值有较大偏差，可能需要进一步的诊断和治疗；

25、所述生长曲线变化率的计算表达式为：

26、;

27、其中，为生长曲线变化率，表示时间时的生长曲线变化率，为第个时间点的卵泡半径，为基准卵泡半径，为跟踪的时间点数量，为调节系数，为所有时间点卵泡半径的平均值，为所有时间点卵泡半径的标准差,若，表示相对于基准值，卵泡的生长速度较快，，表示卵泡的生长速度与基准值相符，若，表示卵泡的生长速度较慢，若卵泡的生长速度加快，那么会逐渐增大，表明卵泡发育良好，若卵泡的生长速度保持稳定，那么会接近1，表明卵泡发育正常，若卵泡的生长速度减慢，那么会逐渐减小，可能表明卵泡发育受阻。

28、优选的，所述卵巢形态分析模块中，评估卵巢形态变化情况的过程包括：

29、从数据仓库提取卵巢的b超图像，并使用图像分割算法将卵巢从背景中分离，以便准确识别卵巢的边界；

30、利用边缘检测算法提取卵巢的轮廓，得到其二维形态，并使用医学图像处理软件，对卵巢进行大小测量，记录卵巢的长度、宽度、厚度参数，形成定量指标，分析卵巢的边缘轮廓，观察卵巢的整体形态是否规则，判断有无异常形态，识别不规则及多囊性变化，分析卵巢形态的异常特征；

31、将不同时间点的卵巢形态数据及特征数据录入数据库，比较分析患者在不同时间点的卵巢形态特征数据，评估卵巢形态随时间的变化情况及形态的变化趋势；

32、根据轮廓特征的变化程度和卵巢大小的增长率，计算形态变化指数，以量化评估卵巢形态的变化及其生长速度。

33、优选的，所述形态变化指数的计算表达式为：

34、;

35、其中，为形态变化指数，为跟踪的时间点数量，为第个时间点的卵巢面积，为基准卵巢面积，是正常卵巢的平均面积，为第个时间点的卵巢面积的平方根，为基准卵巢面积的平方根，为卵巢半径的变异系数，即卵巢半径标准差与卵巢半径平均值的比值，为卵巢半径变异系数的权重系数，用于调整对的影响程度，的值越接近1，表示卵巢的生长和形态变化与正常生理变化范围越接近，即发育越正常。

36、优选的，所述疗效评估模块中，评估多囊卵巢综合征治疗效果的过程包括：

37、遍历数据仓库中患者在治疗过程中不同时间点的b超图像和卵泡计数数据，并将不同时间点的卵泡计数和卵巢形态数据录入数据库，进行时间序列对比，分析卵泡分布和卵巢形态的变化趋势；

38、根据卵泡计数的变化，计算卵泡的生长曲线变化率，评估卵泡的生长速度和发育情况，并根据卵巢形态参数的变化，计算形态变化指数，量化卵巢形态的变化程度；

39、结合卵泡生长曲线变化率和形态变化指数，计算诊疗评估系数，对比判断患者诊疗前后的状态，并分析患者诊疗前后随时间卵泡与卵巢的变化趋势，进一步评估多囊卵巢综合征的治疗效果。

40、优选的，所述诊疗评估系数的计算表达式为：

41、;

42、其中，为诊疗评估系数，为跟踪的时间点数量，为第个时间点的卵泡生长曲线变化率，为基准生长曲线变化率，基于正常卵泡发育的平均变化率而确定，为第个时间点的形态变化指数，为权重系数，用于调整生长曲线变化率和形态变化指数在评估系数中的相对重要性，取值范围在0到1之间，值越接近1，表示治疗效果越好，卵泡生长和形态变化与正常生理状态越接近，值越小，表示治疗效果越差，卵泡生长和形态变化与正常生理状态偏差越大，使用平方求和函数来强调每个时间点的生长曲线变化率与基准值的偏差，对求和结果取平方根，以得到一个平均的生长曲线变化率，使用乘积函数来强调每个时间点的形态变化指数，对乘积结果取次方根，以得到一个平均的形态变化指数。

43、优选的，所述报告生成模块中，评估报告的生成过程包括：

44、从数据仓库中遍历患者在治疗过程中不同时间点，收集卵泡计数、卵巢形态参数、生长曲线变化率和形态变化指数数据，并将数据按照时间顺序进行排序；

45、对收集的数据进行统计分析，并根据统计结果生成图表，展示卵泡计数和卵巢形态的变化趋势，同时绘制卵泡生长曲线和卵巢形态变化曲线，展示随时间的变化情况，辅助医生理解卵泡和卵巢形态的动态变化；

46、在图表中标注出异常变化的数据点，并结合诊疗评估系数，提供治疗效果的文字描述和趋势评估结果；

47、整合所有信息生成评估报告，阐述卵泡计数和卵巢形态分析的结果，并将报告以电子文档或纸质文档的形式输出，供医生参考和决策。

48、本发明提供了基于b超图像的多囊卵巢综合征疗效评估系统。具备以下有益效果：

49、一、该基于b超图像的多囊卵巢综合征疗效评估系统，通过对患者多次复查的b超图像进行时间序列分析，追踪卵泡的生长和卵巢形态的变化，从而评估治疗方案的效果，利用生长曲线变化率和形态变化指数为医生提供量化指标，辅助理解治疗效果，通过测量和记录患者在治疗过程中不同时间点的卵泡计数和卵巢形态数据，可有效实现治疗效果的量化评估。

50、二、该基于b超图像的多囊卵巢综合征疗效评估系统，通过对卵泡计数和卵巢形态数据的持续监测和分析，能够及时发现患者病情变化中的潜在问题，及时识别并采取措施干预，利用对患者b超图像数据的分析，深入了解患者的卵泡生长和卵巢形态变化特点，且以图表、曲线形式直观地展示了卵泡计数和卵巢形态的变化情况，使得复杂的医疗数据变得易于理解和沟通，便于向患者解释病情的变化趋势，进而提高治疗的依从性和效果。