Спосіб автоматизованої рентгенологічної діагностики остеопорозу

Реферат: Спосіб автоматизованої рентгенологічної діагностики остеопорозу включає отримання рентгенограми проксимального відділу стегнової кістки, занесення отриманого зображення у базу даних, виміру геометричних параметрів стегнової кістки на необхідному рівні дослідження та автоматичний розрахунок кортикального індексу. Вимір геометричних параметрів стегнової кістки виконують автоматично за алгоритмом, що включає побудову денситограми стегнової кістки на заданому рівні, усереднення її значень, чисельний розрахунок першої похідної денситограми за координатою, визначення ділянок денситограми за максимальним градієнтом інтенсивності та вимір характерних розмірів стегнової кістки, таких як зовнішній та внутрішній діаметри стегнової кістки за ділянками з максимальними градієнтами інтенсивності. Перед побудовою денситограми вводять процедуру визначення на досліджуваній області рентгенограми усередненої інтенсивності IА та IB на границях кортикального шару кістки (А) та кістково-мозкового каналу (В), відповідно. Розраховують коефіцієнт контрастності K за. формулою: Κ=(IА-IB)/h×100 %, при значенні коефіцієнта контрастності K15 % продовжують побудову денситограми і розрахунки кортикального індексу в автоматичному режимі. UA 111366 U (54) СПОСІБ АВТОМАТИЗОВАНОЇ РЕНТГЕНОЛОГІЧНОЇ ДІАГНОСТИКИ ОСТЕОПОРОЗУ UA 111366 U UA 111366 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області медицини, а саме до променевої діагностики, травматології та ортопедії і може бути використана для поліпшення діагностики таких захворювань, як остеопороз та остеопенія. Відомий спосіб цифрової оцінки рентгенограм в діагностиці остеопорозу [Патент РФ № 2366363], який складається з отримання рентгенограми проксимального відділу стегнової кістки, занесення отриманого зображення у базу даних, виміру геометричних параметрів стегнової кістки на необхідному рівні дослідження та автоматичного розрахунку кортикального індексу. Хоча у даному способі виміри основних геометричних розмірів кісток є автоматизованими, однак вони не включають побудови денситограми та розрахунок коефіцієнта контрастності, що зменшує точність визначення кортикального індексу за рахунок внесення суб'єктивного фактору і, таким чином, знижує достовірність діагностики остеопорозу. Найбільш близьким за сукупністю ознак є спосіб діагностики остеопорозу [Патент України на корисну модель № 105663], який складається з отримання рентгенограми проксимального відділу стегнової кістки, занесення отриманого зображення у базу даних, виміру геометричних параметрів стегнової кістки на необхідному рівні дослідження та автоматичного розрахунку кортикального індексу, причому вимір геометричних параметрів стегнової кістки виконується автоматично за алгоритмом, що включає побудову денситограми стегнової кістки на заданому рівні, усереднення її значень, чисельного розрахунку першої похідної денситограми за координатою, визначення ділянок денситограми за максимальним градієнтом інтенсивності та вимір характерних розмірів стегнової кістки, таких як зовнішній та внутрішній діаметри стегнової кістки за ділянками з максимальними градієнтами інтенсивності. Однак у даному способі виміри основних геометричних розмірів кісток та побудова денситограми виконується без попереднього аналізу властивостей цифрового рентгенівського зображення, що в автоматизованому режимі зменшує точність визначення геометричних розмірів кісток, а інколи може приводити до грубих помилок при визначення кортикального індексу, що знижує достовірність діагностики остеопорозу. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу діагностики остеопорозу, в якому за рахунок введення процедури попереднього визначення показників інтенсивності цифрових рентгенівських зображень досягається підвищення точності визначення геометричних розмірів кісток, виключається можливість появи грубих помилок при визначенні кортикального індексу та підвищення достовірності діагностики остеопорозу. Спосіб автоматизованої рентгенологічної діагностики остеопорозу, який включає отримання рентгенограми проксимального відділу стегнової кістки, занесення отриманого зображення у базу даних, виміру геометричних параметрів стегнової кістки на необхідному рівні дослідження та автоматичний розрахунок кортикального індексу, при цьому вимір геометричних параметрів стегнової кістки виконують автоматично за алгоритмом, що включає побудову денситограми стегнової кістки на заданому рівні, усереднення її значень, чисельний розрахунок першої похідної денситограми за координатою, визначення ділянок денситограми за максимальним градієнтом інтенсивності та вимір характерних розмірів стегнової кістки, таких як зовнішній та внутрішній діаметри стегнової кістки за ділянками з максимальними градієнтами інтенсивності, згідно з корисною моделлю, перед побудовою денситограми вводять процедуру визначення на досліджуваній області рентгенограми усередненої інтенсивності IА та IB на границях кортикального шару кістки (А) та кістково-мозкового каналу (В) відповідно та розраховують коефіцієнт контрастності Κ за формулою: Κ= (ІА –IB)/hx100 %, при значенні коефіцієнту контрастності Κ15 % продовжують побудову денситограми і розрахунки кортикального індексу в автоматичному режимі. Таким чином, за рахунок введення в спосіб автоматизованої рентгенологічної діагностики остеопорозу процедури попереднього визначення показників інтенсивності цифрових рентгенівських зображень - розрахунок та аналіз коефіцієнта контрастності досліджуваної області рентгенограми в автоматичному режимі досягається підвищення точності визначення геометричних розмірів кісток, виключається можливість появи грубих помилок при визначення кортикального індексу та підвищується достовірність діагностики остеопорозу. Суть корисної моделі пояснює фіг. 1-2: де на фіг. 1 представлено приклад рентгенограми стегнової кістки в прямій проекції з визначенням рівня дослідження та зовнішніх і внутрішніх границь кортикального шару кістки. На фіг. 2 побудовано денситограму стегнової кістки на заданому рівні, обчислено усереднену інтенсивність ІА та Ів на границях кортикального шару кістки (А) та кістково-мозкового каналу (В) відповідно та, на їх основі, розраховано коефіцієнт контрастності К. Також автоматично розраховано кортикальний індекс. Зазначений спосіб здійснюється наступним чином. 1 UA 111366 U 5 10 15 20 Хворому виконують оглядову рентгенограму тазу з захопленням проксимальної половини стегон в прямій проекції. Далі рентгенограму завантажують в персональний комп'ютер і оцінюють за допомогою розробленої програми. На отриманому зображенні проксимального відділу стегнової кістки проводять опорну лінію та границі кортикального шару і кістковомозкової порожнини. Далі виконують автоматичний алгоритм: попереднє визначення показника інтенсивності цифрових рентгенівських зображень: розрахунок та аналіз коефіцієнта контрастності (Κ) досліджуваної області рентгенограми в автоматичному режимі (достовірним вважається Κ15 %); побудова денситограми, усереднення її значень, розрахунку похідної за координатою, визначення ділянок денситограми за максимальним градієнтом інтенсивності, вимір характерних розмірів стегнової кістки та обчислення кортикального індексу. Приклад: Хворій М., 13 міс., проведено контрольне рентгенологічне дослідження після лікування двосторонньої дисплазії кульшових суглобів: правостороннього підвивиху та лівостороннього вивиху стегон після іммобілізації в гіпсовій пов'язці. Виконано оглядову рентгенограму таза з захопленням проксимальної половини стегон. Рентгенограму завантажено до запропонованої програми, яка для точності діагностики розрахувала коефіцієнт контрастності Κ=17,3 %, при достовірному Κ15 %, а також провела автоматичний розрахунок кортикального індексу, що дорівнював 41,8 % - це свідчить про розвиток остеопорозу та потребує корекції лікування. Даний спосіб простий у виконанні, не вимагає придбання додаткового дорогого устаткування, у зв'язку з чим можливе його широке застосування в медичній практиці. Таким чином, даний спосіб є ефективним в діагностиці остеопорозу за рахунок автоматичного визначення кортикального індексу стегнової кістки. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 40 Спосіб автоматизованої рентгенологічної діагностики остеопорозу, який включає отримання рентгенограми проксимального відділу стегнової кістки, занесення отриманого зображення у базу даних, виміру геометричних параметрів стегнової кістки на необхідному рівні дослідження та автоматичний розрахунок кортикального індексу, при цьому вимір геометричних параметрів стегнової кістки виконують автоматично за алгоритмом, що включає побудову денситограми стегнової кістки на заданому рівні, усереднення її значень, чисельний розрахунок першої похідної денситограми за координатою, визначення ділянок денситограми за максимальним градієнтом інтенсивності та вимір характернихрозмірів стегнової кістки, таких як зовнішній та внутрішній діаметри стегнової кістки за ділянками з максимальними градієнтами інтенсивності, який відрізняється тим, що перед побудовою денситограми вводять процедуру визначення на досліджуваній області рентгенограми усередненої інтенсивності IА та IB на границях кортикального шару кістки (А) та кістково-мозкового каналу (В), відповідно, та розраховують коефіцієнт контрастності K за формулою: Κ=(IА-IB)/h×100 %, при значенні коефіцієнта контрастності K15 % продовжують побудову денситограми і розрахунки кортикального індексу в автоматичному режимі. 2 UA 111366 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3