急诊胸部X线片自动分诊系统及方法与流程

急诊胸部x线片自动分诊系统及方法
技术领域
1.本发明涉及医疗信息领域，更具体地，涉及一种急诊胸部x线片自动分诊系统及方法。


背景技术：

2.因胸部急症而行急诊救治的患者在医院急诊中占很大比例。胸部急症包括急性胸部闭合创伤、急性呼吸困难、急性非特异性胸痛、全身症状伴呼吸系统症状和体征等，此时胸部x线检查可以评价心脏、肺、纵隔、横膈和胸壁的明显异常。虽然胸部ct越来越多地用于胸部急症的检查，但是胸片仍是主要检查方法，特别是在基层医院仍是一线检查。急诊胸片需要完成以下三个任务：1)快速、准确地做出定性诊断；2)筛选出明确的、急性的、致命性病变以便立即救治；3)对诊断不明确的高风险患者迅速建议必要的进一步检查。由于急诊工作量大，在胸片上部分急性、致命性病变的表现不明显，也不特异，做出正确诊断需要一定的经验，但基层医院一线诊断医生的经验有限，高年资医生的资源不足。现有技术中没有一套完整的智能系统能够在胸片拍摄完成后即刻筛选出有潜在风险的患者，不能及时有效救治存在风险的患者，不能完全保障患者安全。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种急诊胸部x线片自动分诊系统及方法，能够在胸片拍摄完成后即刻筛出有潜在风险的患者，并标注出异常区域，提示医生迅速做出诊断，及时救治患者，解决了现有技术中存在的不能及时有效救治存在风险的患者、不能完全保障患者安全的问题。
4.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
5.一方面，本发明提供了一种急诊胸部x线片自动分诊系统，该系统包括：图像筛选模块、分割数据获取模块、定性判断模块和结构化报告模块，其中，图像筛选模块，分别与分割数据获取模块、定性判断模块相连，用于接收患者的dicom图像，将符合预设条件的dicom图像，定义为第一图像；分割数据获取模块，分别与图像筛选模块、定性判断模块、结构化报告模块相连，用于将第一图像输入复数个深度学习模型进行图像分割，分别得到相应的分割数据；每个深度学习模型根据胸部解剖部位进行训练获得；定性判断模块，分别与图像筛选模块、分割数据获取模块、结构化报告模块相连，由复数个分诊单元组成，用于接收分割数据，每个分诊单元确定与之匹配的分割数据，基于该些分割数据输出相应的定性判断数据；结构化报告模块，分别与分割数据获取模块、定性判断模块相连，用于基于定性判断数据自动输出最终诊断数据。
6.优选地，定性判断数据为胸片影像是否对称、是否存在弥漫性气肿性改变、是否存在气管形态异常、是否存在纵膈形态异常、是否存在胸腔及膈下异常、是否存在肺部密度异常、是否存在横膈异常、是否存在肋骨和椎体异常。
7.优选地，分割数据为气管区域、右主支气管区域、左主支气管区域、气管隆突区域、
胸1至胸12椎体区域、气管后方的棘突区域、右侧第1至第12肋骨区域、左侧第1至第12肋骨区域、上纵隔区域、下纵膈区域、主动脉结区域、降主动脉区域、主肺动脉窗区域、右侧肺野区域、右侧肺门区域、左侧肺野区域、左侧肺门区域、右侧横膈区域、左侧横膈区域、右侧胸壁软组织区域、左侧胸壁软组织区域。
8.优选地，该系统还包括病史信息查询模块，与结构化报告模块相连，用于查询患者急诊就诊的原因和临床表现，将就诊的原因和临床表现反馈给结构化报告模块。
9.优选地，结构化报告模块还包括提示单元，用于识别最终诊断数据是否存在危急值，若存在危急值，则在结构化报告界面显示提示信息。
10.优选地，定性判断数据为胸片影像是否对称时，分诊单元确定与之匹配的分割数据为：右侧肺野区域、右侧肺门区域、左侧肺野区域、左侧肺门区域、右侧横膈区域和左侧横膈区域，基于该些分割数据，输出双肺对称性的定性判断数据，即：胸部影像对称时，将定性判断数据发送到结构化报告模块的胸部影像对称控件；胸部影像不对称时，将定性判断数据发送到结构化报告模块的胸部影像不对称控件。
11.优选地，定性判断数据为是否存在弥漫性气肿性改变时，分诊单元确定与之匹配的分割数据为：上纵隔区域、下纵膈区域、右侧胸壁软组织区域和左侧胸壁软组织区域，基于该些分割数据，输出纵膈气肿的定性判断数据、胸壁软组织气肿的定性判断数据，即：存在纵膈气肿时，将定性判断数据发送到结构化报告模块的纵膈气肿控件；存在胸壁软组织气肿时，将定性判断数据发送到结构化报告模块的胸壁气肿控件。
12.优选地，定性判断数据为是否存在气管形态异常时，分诊单元确定与之匹配的分割数据为：气管区域、右主支气管区域、左主支气管区域、气管隆突区域和气管后方的棘突区域，基于该些分割数据，输出气管异物区域、气管异物的定性判断数据、气管位置的定性判断数据和气管狭窄的定性判断数据，即：气管异物区域大于第一预设值时，则判断存在气管异物，将定性判断数据发送到结构化报告模块的气管异物控件；判断气管后方的棘突区域与气管区域的重合度，重合度小于第二预设值时，则判断存在气管位置异常；或，判断右主支气管中心线与气管中心线的夹角，夹角大于第三预设值时，则判断存在气管位置异常；或，判断左主支气管中心线与气管中心线的夹角，夹角大于第四预设值时，则判断存在气管位置异常；将定性判断数据发送到结构化报告模块的气管位置异常控件；计算气管的平均径线，将气管任何区域的气管径线与平均径线进行对比，对比结果在第一预设范围内，则判断存在气管狭窄；分别计算右主支气管、左主支气管自气管隆突向远端第五预设值范围内的平均径线，若两者之差在第二预设范围内，则判断存在主支气管狭窄；将定性判断数据发送到结构化报告模块的气管狭窄控件。
13.优选地，定性判断数据为是否存在纵膈形态异常时，分诊单元确定与之匹配的分割数据为：上纵隔区域、下纵膈区域、主动脉结区域、降主动脉区域、主肺动脉窗区域、右侧肺野区域、左侧肺野区域、胸8椎体区域和胸9椎体区域，基于该些分割数据，输出心影增大的定性判断数据、纵膈移位的定性判断数据、上纵隔增宽的定性判断数据、上纵隔边界不清的定性判断数据、主肺动脉窗密度增高的定性判断数据，即：下纵膈区域最大横泾与右侧肺野区域最大横泾、左侧肺野区域最大横泾的比值大于第六预设值时，则判断存在心影增大，将定性判断数据发送到结构化报告模块的心影增大控件；计算下纵膈区域右侧边缘与胸8椎体区域、胸9椎体区域中线水平右侧边缘的距离，任何一个椎体水平小于第七预设值时，
则判断存在纵膈左移；计算下纵膈区域左侧边缘与胸8椎体区域、胸9椎体区域中线水平左侧边缘的距离，任何一个椎体水平小于第八预设值时，则判断存在纵膈右移；将定性判断数据发送到结构化报告模块的纵膈移位控件；上纵隔区域的左右径大于第九预设值时，则判断存在上纵隔增宽；或，上纵隔区域与相同水平右侧肺野区域、左侧肺野区域最大横泾的比值大于第十预设值时，则判断存在上纵隔增宽，将定性判断数据发送到结构化报告模块的上纵隔增宽控件；存在上纵隔边界不清时，将定性判断数据发送到结构化报告的上纵隔边界不清控件；存在主动脉窗密度增高时，将定性判断数据发送到结构化报告的主动脉窗密度增高控件。
14.优选地，定性判断数据为是否存在胸腔及膈下异常时，分诊单元确定与之匹配的分割数据为：右侧肺门区域、左侧肺门区域、右侧胸壁软组织区域、左侧胸壁软组织区域、右侧横膈区域和左侧横膈区域，基于该些分割数据，输出气胸压缩的肺部区域、胸腔积液区域、气胸的定性判断数据、气胸的定量数据、胸腔积液的定性判断数据、胸腔积液的定量数据、膈下游离气体的定性判断数据，即：存在气胸时，将所述定性判断数据发送到结构化报告模块的气胸控件，并将气胸的定量值发送到结构化报告模块的气胸定量控件；存在胸腔积液时，将定性判断数据发送到结构化报告模块的胸腔积液控件，并将胸腔积液的定量值发送到结构化报告模块的胸腔积液定量控件；其中，胸腔积液区域上界位于右侧横膈区域和左侧横膈区域以下时，胸腔积液的定量值小于200毫升；胸腔积液区域遮盖右侧横膈区域和左侧横膈区域时，胸腔积液的定量值大于500毫升。
15.优选地，定性判断数据为是否存在肺部密度异常时，分诊单元确定与之匹配的分割数据为：右侧肺野区域、右侧肺门区域、左侧肺野区域和左侧肺门区域，基于该些分割数据，输出肺部密度异常区域、肺部密度异常的定性判断数据，即：存在肺部密度异常时，将定性判断数据发送到结构化报告模块的肺部密度异常控件。
16.优选地，定性判断数据为是否存在横膈异常时，分诊单元确定与之匹配的分割数据为：右侧横膈区域、左侧横膈区域，基于该些分割数据，输出横膈异常的定性判断数据，即：存在横膈异常时，将定性判断数据发送到结构化报告模块的横膈异常控件。
17.优选地，定性判断数据为是否存在肋骨和椎体异常时，所述分诊单元确定与之匹配的分割数据为：胸1至胸12椎体区域、右侧第1至第12肋骨区域、左侧第1至第12肋骨区域，基于该些分割数据，输出肋骨骨折区域、肋骨骨折的定性判断数据、胸椎骨折区域和胸椎骨折的定性判断数据，即：存在肋骨骨折时，将定性判断数据发送到结构化报告模块的肋骨骨折控件；存在胸椎骨折时，将定性判断数据发送到结构化报告模块的胸椎骨折控件。
18.另一方面，本发明还提供了一种急诊胸部x线片自动分诊方法，包括：接收患者的dicom图像，将符合预设条件的dicom图像，定义为第一图像；将第一图像输入复数个深度学习模型进行图像分割，分别得到相应的分割数据；每个深度学习模型根据胸部解剖部位进行训练获得；接收分割数据，每个分诊单元确定与之匹配的分割数据，基于该些分割数据输出相应的定性判断数据；基于定性判断数据自动输出最终诊断数据。
19.优选地，定性判断数据为胸片影像是否对称、是否存在弥漫性气肿性改变、是否存在气管形态异常、是否存在纵膈形态异常、是否存在胸腔及膈下异常、是否存在肺部密度异常、是否存在横膈异常、是否存在肋骨和椎体异常。
20.优选地，分割数据为气管区域、右主支气管区域、左主支气管区域、气管隆突区域、
胸1至胸12椎体区域、气管后方的棘突区域、右侧第1至第12肋骨区域、左侧第1至第12肋骨区域、上纵隔区域、下纵膈区域、主动脉结区域、降主动脉区域、主肺动脉窗区域、右侧肺野区域、右侧肺门区域、左侧肺野区域、左侧肺门区域、右侧横膈区域、左侧横膈区域、右侧胸壁软组织区域、左侧胸壁软组织区域。
21.本发明的技术效果：
22.本发明的系统将ai模型和基于规则的程序应用于急诊胸部x线片自动分诊，得到急诊胸部x线的智能分诊报告，将其接入pacs/ris，可在图像采集完成后，对图像进行分割，利用分割后的数据，从胸片影像是否对称、是否存在弥漫性气肿性改变、是否存在气管形态异常、是否存在纵膈形态异常、是否存在胸腔及膈下异常、是否存在肺部密度异常、是否存在横膈异常、是否存在肋骨和椎体异常这几个方面输出定性判断数据，自动完成评估，将定性判断数据以及通过定性判断数据自动输出的定量数据自动传输到结构化报告中，提高医生的工作效率，提高诊断精确度，满足了基层医院一线诊断医生的经验有限的需求，解决了高年资医生资源不足的问题；更重要的是，当智能化系统发现潜在风险的情况下，会立即发出提示信息给相关医护人员，以助医护人员即时关注患者的异常情况，优先对这些患者做出有效救治，保障患者安全。
附图说明
23.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
24.图1示出了根据本发明实施例一的急诊胸部x线片自动分诊系统结构示意图；
25.图2示出了根据本发明实施例一的急诊胸部x线片自动分诊系统中胸部正位x线图像示意图；
26.图3示出了根据本发明实施例一的急诊胸部x线片自动分诊系统中模型分割的胸部成像区域示意图；
27.图4示出了根据本发明实施例一的急诊胸部x线片自动分诊系统中模型分割的肺门区域示意图；
28.图5示出了根据本发明实施例一的急诊胸部x线片自动分诊系统中模型分割的胸壁软组织区域示意图；
29.图6示出了根据本发明实施例一的急诊胸部x线片自动分诊系统中模型分割的横膈区域示意图；
30.图7示出了根据本发明实施例一的急诊胸部x线片自动分诊系统中模型分割的左侧肺野区域示意图；
31.图8示出了根据本发明实施例一的急诊胸部x线片自动分诊系统中计算气胸定量参数的示意图；
32.图9示出了根据本发明实施例一的急诊胸部x线片自动分诊系统中胸部正位x线图像示意图；
33.图10示出了根据本发明实施例一的急诊胸部x线片自动分诊系统中模型分割的胸部成像区域示意图；
34.图11示出了根据本发明实施例一的急诊胸部x线片自动分诊系统中模型分割的上
纵隔区域示意图；
35.图12示出了根据本发明实施例二的急诊胸部x线片自动分诊系统结构示意图；
36.图13示出了根据本发明实施例三的急诊胸部x线片自动分诊系统结构示意图；
37.图14示出了根据本发明实施例四的急诊胸部x线片自动分诊方法流程图。
具体实施方式
38.下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
39.实施例一
40.图1示出了根据本发明实施例一的急诊胸部x线片自动分诊系统结构示意图；如图1所示，该系统包括：图像筛选模块10、分割数据获取模块20、定性判断模块30和结构化报告模块40，其中，
41.图像筛选模块10，分别与分割数据获取模20、定性判断模块30相连，用于接收患者的dicom图像，将符合预设条件的dicom图像，定义为第一图像；
42.预设条件为从dicom图像性质鉴别该dicom图像是否合格，dicom图像性质，是从与ris登记的检查项目是否相符这个方面去评价。如果检查项目与图像性质一致则输出第一图像，并将鉴别结果返回给胸部x线片结构化报告中“技术评估”中的“检查项目”相应控件。该第一图像为胸部正位x线图像，用于后续ai模型诊断；如果检查项目与图像性质不一致，则中止ai诊断流程，并发送提示信息，由相关人员处理，并记录在数据库中。
43.分割数据获取模块20，分别与图像筛选模块10、定性判断模块30、结构化报告模块40相连，用于将第一图像输入复数个深度学习模型进行图像分割，分别得到相应的分割数据；每个深度学习模型根据胸部解剖部位进行训练获得；
44.其中，深度学习模型可以为气管分割模型、胸椎和肋骨分割模型、纵膈和主动脉分割模型、肺野和横膈分割模型、胸壁分割模型。上述模型的设定是根据胸部解剖结构的特点进行解剖分割，然后进行训练获得，模型的大小，完全取决于解剖部位。利用上述模型对胸部x线片进行分割，获取如下分割数据：
45.气管分割模型：气管区域、右主支气管区域、左主支气管区域、气管隆突区域；
46.胸椎和肋骨分割模型：胸1至胸12椎体区域(胸1椎体、胸2椎体、胸3椎体、胸4椎体、胸5椎体、胸6椎体、胸7椎体、胸8椎体、胸9椎体、胸10椎体、胸11椎体、胸12椎体)、气管后方的棘突区域、右侧第1至第12肋骨(右侧第1肋骨、右侧第2肋骨、右侧第3肋骨、右侧第4肋骨、右侧第5肋骨、右侧第6肋骨、右侧第7肋骨、右侧第8肋骨、右侧第9肋骨、右侧第10肋骨、右侧第11肋骨、右侧第12肋骨)区域、左侧第1至第12肋骨(左侧第1肋骨、左侧第2肋骨、左侧第3肋骨、左侧第3肋骨、左侧第5肋骨、左侧第6肋骨、左侧第7肋骨、左侧第8肋骨、左侧第9肋骨、左侧第10肋骨、左侧第11肋骨、左侧第12肋骨)区域；
47.纵膈和主动脉分割模型：上纵隔区域、下纵膈区域、主动脉结区域、降主动脉区域、主肺动脉窗区域；
48.肺野和横膈分割模型：右侧肺野区域、右侧肺门区域、左侧肺野区域、左侧肺门区域、右侧横膈区域、左侧横膈区域；
49.胸壁分割模型：右侧胸壁软组织区域、左侧胸壁软组织区域。
50.定性判断模块30，分别与图像筛选模块10、分割数据获取模块20、结构化报告模块
40相连，由复数个分诊单元302组成，用于接收分割数据，每个分诊单元确定与之匹配的分割数据，基于该些分割数据输出相应的定性判断数据；
51.其中，定性判断数据为胸片影像是否对称、是否存在弥漫性气肿性改变、是否存在气管形态异常、是否存在纵膈形态异常、是否存在胸腔及膈下异常、是否存在肺部密度异常、是否存在横膈异常、是否存在肋骨和椎体异常。
52.其中，定性判断数据为胸片影像是否对称时，分诊单元确定与之匹配的分割数据为：右侧肺野区域、右侧肺门区域、左侧肺野区域、左侧肺门区域、右侧横膈区域和左侧横膈区域，基于该些分割数据，输出双肺对称性的定性判断数据，即：胸部影像对称时，将定性判断数据发送到结构化报告模块的胸部影像对称控件；胸部影像不对称时，将定性判断数据发送到结构化报告模块的胸部影像不对称控件。
53.其中，定性判断数据为是否存在弥漫性气肿性改变时，分诊单元确定与之匹配的分割数据为：上纵隔区域、下纵膈区域、右侧胸壁软组织区域和左侧胸壁软组织区域，基于该些分割数据，输出纵膈气肿的定性判断数据、胸壁软组织气肿的定性判断数据，即：存在纵膈气肿时，将定性判断数据发送到结构化报告模块的纵膈气肿控件；存在胸壁软组织气肿时，将定性判断数据发送到结构化报告模块的胸壁气肿控件。
54.其中，定性判断数据为是否存在气管形态异常时，分诊单元确定与之匹配的分割数据为：气管区域、右主支气管区域、左主支气管区域、气管隆突区域和气管后方的棘突区域，基于该些分割数据，输出气管异物区域、气管异物的定性判断数据、气管位置的定性判断数据和气管狭窄的定性判断数据，即：气管异物区域大于第一预设值(一般情况下气管异物区域大于0.5平方厘米)时，则判断存在气管异物，将定性判断数据发送到结构化报告模块的气管异物控件；
55.判断气管后方的棘突区域与气管区域的重合度，重合度小于第二预设值(第二预设值一般设置为50％，即当气管后方的棘突有50％以上与气管区域不重合时则判断存在气管位置异常)时，则判断存在气管位置异常；或，
56.判断右主支气管中心线与气管中心线的夹角，夹角大于第三预设值(一般情况下，夹角大于30度判断气管异常)时，则判断存在气管位置异常；或，
57.判断左主支气管中心线与气管中心线的夹角，夹角大于第四预设值(一般情况下，夹角大于40度则判断气管异常)时，则判断存在气管位置异常；将定性判断数据发送到结构化报告模块的气管位置异常控件；
58.计算气管的平均径线，将气管任何区域的气管径线与平均径线进行对比，对比结果在第一预设范围内(一般情况下，气管任何区域气管径线小于平均径线的50％时)，则判断存在气管狭窄；
59.分别计算右主支气管、左主支气管自气管隆突向远端第五预设值(一般情况设置为1.5厘米)范围内的平均径线，若两者之差在第二预设范围内(一般情况下两者之差大于50％)，则判断存在主支气管狭窄；将定性判断数据发送到结构化报告模块的气管狭窄控件。
60.其中，定性判断数据为是否存在纵膈形态异常时，分诊单元确定与之匹配的分割数据为：上纵隔区域、下纵膈区域、主动脉结区域、降主动脉区域、主肺动脉窗区域、右侧肺野区域、左侧肺野区域、胸8椎体区域和胸9椎体区域，基于该些分割数据，输出心影增大的
定性判断数据、纵膈移位的定性判断数据、上纵隔增宽的定性判断数据、上纵隔边界不清的定性判断数据、主肺动脉窗密度增高的定性判断数据，即：
61.下纵膈区域最大横泾与右侧肺野区域最大横泾、左侧肺野区域最大横泾的比值大于第六预设值(一般情况下设置为0.5)时，则判断存在心影增大，将定性判断数据发送到结构化报告模块的心影增大控件；
62.计算下纵膈区域右侧边缘与胸8椎体区域、胸9椎体区域中线水平右侧边缘的距离，任何一个椎体水平小于第七预设值(一般情况下设置为0.5厘米)时，则判断存在纵膈左移；
63.计算下纵膈区域左侧边缘与胸8椎体区域、胸9椎体区域中线水平左侧边缘的距离，任何一个椎体水平小于第八预设值(一般情况下设置为1.5厘米)时，则判断存在纵膈右移；将定性判断数据发送到结构化报告模块的纵膈移位控件；
64.上纵隔区域的左右径大于第九预设值(一般情况下设置为8厘米)时，则判断存在上纵隔增宽；或，上纵隔区域与相同水平右侧肺野区域、左侧肺野区域最大横泾的比值大于第十预设值(一般情况下设置为0.25)时，则判断存在上纵隔增宽，将定性判断数据发送到结构化报告模块的上纵隔增宽控件；
65.存在上纵隔边界不清时，将定性判断数据发送到结构化报告的上纵隔边界不清控件；
66.存在主动脉窗密度增高时，将定性判断数据发送到结构化报告的主动脉窗密度增高控件。
67.其中，定性判断数据为是否存在胸腔及膈下异常时，分诊单元确定与之匹配的分割数据为：右侧肺门区域、左侧肺门区域、右侧胸壁软组织区域、左侧胸壁软组织区域、右侧横膈区域和左侧横膈区域，基于该些分割数据，输出气胸压缩的肺部区域、胸腔积液区域、气胸的定性判断数据、气胸的定量数据、胸腔积液的定性判断数据、胸腔积液的定量数据、膈下游离气体的定性判断数据，即：
68.存在气胸时，将定性判断数据发送到结构化报告模块的气胸控件，并将气胸的定量值发送到结构化报告模块的气胸定量控件；
69.存在胸腔积液时，将定性判断数据发送到结构化报告模块的胸腔积液控件，并将胸腔积液的定量值发送到结构化报告模块的胸腔积液定量控件；
70.其中，气胸light index的计算方法为：
71.h＝肺门水平肺门外缘至胸壁软组织内缘的距离
72.l＝肺门水平肺门外缘至压缩的肺部区域外缘的距离
73.light index＝(1-l3/h3)*100
74.其中，胸腔积液区域上界位于右侧横膈区域和左侧横膈区域以下时，胸腔积液的定量值小于200毫升；胸腔积液区域遮盖右侧横膈区域和左侧横膈区域时，胸腔积液的定量值大于500毫升。
75.其中，定性判断数据为是否存在肺部密度异常时，分诊单元确定与之匹配的分割数据为：右侧肺野区域、右侧肺门区域、左侧肺野区域和左侧肺门区域，基于该些分割数据，输出肺部密度异常区域、肺部密度异常的定性判断数据，即：存在肺部密度异常时，将定性判断数据发送到结构化报告模块的肺部密度异常控件。
76.其中，定性判断数据为是否存在横膈异常时，分诊单元确定与之匹配的分割数据为：右侧横膈区域、左侧横膈区域，基于该些分割数据，输出横膈异常的定性判断数据，即：存在横膈异常时，将定性判断数据发送到结构化报告模块的横膈异常控件。
77.其中，定性判断数据为是否存在肋骨和椎体异常时，所述分诊单元确定与之匹配的分割数据为：胸1至胸12椎体区域(胸1椎体、胸2椎体、胸3椎体、胸4椎体、胸5椎体、胸6椎体、胸7椎体、胸8椎体、胸9椎体、胸10椎体、胸11椎体、胸12椎体)、右侧第1至第12肋骨(右侧第1肋骨、右侧第2肋骨、右侧第3肋骨、右侧第4肋骨、右侧第5肋骨、右侧第6肋骨、右侧第7肋骨、右侧第8肋骨、右侧第9肋骨、右侧第10肋骨、右侧第11肋骨、右侧第12肋骨)区域、左侧第1至第12肋骨(左侧第1肋骨、左侧第2肋骨、左侧第3肋骨、左侧第3肋骨、左侧第5肋骨、左侧第6肋骨、左侧第7肋骨、左侧第8肋骨、左侧第9肋骨、左侧第10肋骨、左侧第11肋骨、左侧第12肋骨)区域，基于该些分割数据，输出肋骨骨折区域、肋骨骨折的定性判断数据、胸椎骨折区域和胸椎骨折的定性判断数据，即：存在肋骨骨折时，将定性判断数据发送到结构化报告模块的肋骨骨折控件；
78.存在胸椎骨折时，将定性判断数据发送到结构化报告模块的胸椎骨折控件。
79.结构化报告模块40，分别与分割数据获取模块20、定性判断模块相连30，用于基于定性判断数据自动输出最终诊断数据。
80.结构化报告模块整合所有功能模块的发现，得出整体诊断印象。基于结构化报告内置的规则，自动得到最终诊断数据，并返回到结构化报告的诊断印象中。
81.全部数据、全部图像存储到结构化报告数据库中。
82.下面以一个例子说明一下本技术方案
83.图2示出了根据本发明实施例一的急诊胸部x线片自动分诊系统中胸部正位x线图像示意图；
84.图3示出了根据本发明实施例一的急诊胸部x线片自动分诊系统中模型分割的胸部成像区域示意图；
85.图4示出了根据本发明实施例一的急诊胸部x线片自动分诊系统中模型分割的肺门区域示意图；
86.图5示出了根据本发明实施例一的急诊胸部x线片自动分诊系统中模型分割的胸壁软组织区域示意图；
87.图6示出了根据本发明实施例一的急诊胸部x线片自动分诊系统中模型分割的横膈区域示意图；
88.图7示出了根据本发明实施例一的急诊胸部x线片自动分诊系统中模型分割的左侧肺野区域示意图；
89.图8示出了根据本发明实施例一的急诊胸部x线片自动分诊系统中计算气胸定量参数的示意图；如图2-8所示，ai自动分割气胸区域，并自动计算气胸指标：h＝肺门水平肺门外缘至胸壁软组织内缘的距离，l＝肺门水平肺门外缘至压缩的肺部区域外缘的距离，light index＝(1-l3/h3)*100。
90.下面以另外一个例子说明本技术方案
91.图9示出了根据本发明实施例一的急诊胸部x线片自动分诊系统中胸部正位x线图像示意图；
92.图10示出了根据本发明实施例一的急诊胸部x线片自动分诊系统中模型分割的胸部成像区域示意图；
93.图11示出了根据本发明实施例一的急诊胸部x线片自动分诊系统中模型分割的上纵隔区域示意图；如图9-11所示，上纵隔区域的左右径》8cm，则判断存在上纵隔增宽。
94.本发明的实施例将ai模型和基于规则的程序应用于急诊胸部x线片自动分诊，得到急诊胸部x线的智能分诊报告，将其接入pacs/ris，可在图像采集完成后，对图像进行分割，利用分割后的数据，从胸片影像是否对称、是否存在弥漫性气肿性改变、是否存在气管形态异常、是否存在纵膈形态异常、是否存在胸腔及膈下异常、是否存在肺部密度异常、是否存在横膈异常、是否存在肋骨和椎体异常这几个方面输出定性判断数据，自动完成评估，将定性判断数据以及通过定性判断数据自动输出的定量数据自动传输到结构化报告中，提高医生的工作效率，提高诊断精确度，满足了基层医院一线诊断医生的经验有限的需求，解决了高年资医生资源不足的问题。
95.实施例二
96.图12示出了根据本发明实施例二的急诊胸部x线片自动分诊系统结构示意图；如图12所示，该系统还包括病史信息查询模块50，与结构化报告模块40相连，用于查询患者急诊就诊的原因和临床表现，将就诊的原因和临床表现反馈给结构化报告模块40。
97.在ris和电子病例中获取急诊就诊的原因以及临床表现；
98.从ris和电子病历获取急诊就诊的原因(创伤性、非创伤性)，从ris和电子病历获取临床表现(胸痛、呼吸困难、发热、咳嗽)。
99.从ris和电子病历获取急诊就诊的原因(创伤性、非创伤性)反馈给结构化报告模块临床评估控件，供诊断医生参考；
100.从ris和电子病历获取临床表现(胸痛、呼吸困难、发热、咳嗽)反馈给结构化报告临床表现控件，供诊断医生参考。
101.实施例三
102.图13示出了根据本发明实施例三的急诊胸部x线片自动分诊系统结构示意图，如图3所示：
103.结构化报告模块40还包括提示单元402，用于识别最终诊断数据是否存在危急值，若存在危急值，则在结构化报告界面显示提示信息。
104.本发明的实施例在发现潜在风险的情况下，会立即发出提示信息给相关医护人员，以助医护人员即时关注患者的异常情况，优先对这些患者做出有效救治，保障患者安全。
105.实施例四
106.图14示出了根据本发明实施例四的急诊胸部x线片自动分诊方法流程图；如图14所示，该方法包括以下步骤：
107.步骤s401，接收患者的dicom图像，将符合预设条件的dicom图像，定义为第一图像；
108.预设条件为从dicom图像性质鉴别该dicom图像是否合格，dicom图像性质，是从与ris登记的检查项目是否相符这个方面去评价。如果检查项目与图像性质一致则输出第一图像，并将鉴别结果返回给胸部x线片结构化报告中“技术评估”中的“检查项目”相应控件。
该第一图像为胸部正位x线图像，用于后续ai模型诊断；如果检查项目与图像性质不一致，则中止ai诊断流程，并发送提示信息，由相关人员处理，并记录在数据库中。
109.步骤s402，将第一图像输入复数个深度学习模型进行图像分割，分别得到相应的分割数据；每个深度学习模型根据胸部解剖部位进行训练获得；
110.其中，深度学习模型可以为气管分割模型、胸椎和肋骨分割模型、纵膈和主动脉分割模型、肺野和横膈分割模型、胸壁分割模型。上述模型的设定是根据胸部解剖结构的特点进行解剖分割，然后进行训练获得，模型的大小，完全取决于解剖部位。利用上述模型对胸部x线片进行分割，获取如下分割数据：
111.气管分割模型：气管区域、右主支气管区域、左主支气管区域、气管隆突区域；
112.胸椎和肋骨分割模型：胸1至胸12椎体区域(胸1椎体、胸2椎体、胸3椎体、胸4椎体、胸5椎体、胸6椎体、胸7椎体、胸8椎体、胸9椎体、胸10椎体、胸11椎体、胸12椎体)、气管后方的棘突区域、右侧第1至第12肋骨(右侧第1肋骨、右侧第2肋骨、右侧第3肋骨、右侧第4肋骨、右侧第5肋骨、右侧第6肋骨、右侧第7肋骨、右侧第8肋骨、右侧第9肋骨、右侧第10肋骨、右侧第11肋骨、右侧第12肋骨)区域、左侧第1至第12肋骨(左侧第1肋骨、左侧第2肋骨、左侧第3肋骨、左侧第3肋骨、左侧第5肋骨、左侧第6肋骨、左侧第7肋骨、左侧第8肋骨、左侧第9肋骨、左侧第10肋骨、左侧第11肋骨、左侧第12肋骨)区域；
113.纵膈和主动脉分割模型：上纵隔区域、下纵膈区域、主动脉结区域、降主动脉区域、主肺动脉窗区域；
114.肺野和横膈分割模型：右侧肺野区域、右侧肺门区域、左侧肺野区域、左侧肺门区域、右侧横膈区域、左侧横膈区域；
115.胸壁分割模型：右侧胸壁软组织区域、左侧胸壁软组织区域。
116.步骤s403，接收分割数据，每个分诊单元确定与之匹配的分割数据，基于该些分割数据输出相应的定性判断数据。
117.其中，定性判断数据为胸片影像是否对称、是否存在弥漫性气肿性改变、是否存在气管形态异常、是否存在纵膈形态异常、是否存在胸腔及膈下异常、是否存在肺部密度异常、是否存在横膈异常、是否存在肋骨和椎体异常。
118.其中，定性判断数据为胸片影像是否对称时，分诊单元确定与之匹配的分割数据为：右侧肺野区域、右侧肺门区域、左侧肺野区域、左侧肺门区域、右侧横膈区域和左侧横膈区域，基于该些分割数据，输出双肺对称性的定性判断数据，即：胸部影像对称时，将定性判断数据发送到结构化报告模块的胸部影像对称控件；胸部影像不对称时，将定性判断数据发送到结构化报告模块的胸部影像不对称控件。
119.其中，定性判断数据为是否存在弥漫性气肿性改变时，分诊单元确定与之匹配的分割数据为：上纵隔区域、下纵膈区域、右侧胸壁软组织区域和左侧胸壁软组织区域，基于该些分割数据，输出纵膈气肿的定性判断数据、胸壁软组织气肿的定性判断数据，即：存在纵膈气肿时，将定性判断数据发送到结构化报告模块的纵膈气肿控件；存在胸壁软组织气肿时，将定性判断数据发送到结构化报告模块的胸壁气肿控件。
120.其中，定性判断数据为是否存在气管形态异常时，分诊单元确定与之匹配的分割数据为：气管区域、右主支气管区域、左主支气管区域、气管隆突区域和气管后方的棘突区域，基于该些分割数据，输出气管异物区域、气管异物的定性判断数据、气管位置的定性判
断数据和气管狭窄的定性判断数据，即：气管异物区域大于第一预设值(一般情况下气管异物区域大于0.5平方厘米)时，则判断存在气管异物，将定性判断数据发送到结构化报告模块的气管异物控件；
121.判断气管后方的棘突区域与气管区域的重合度，重合度小于第二预设值(第二预设值一般设置为50％，即当气管后方的棘突有50％以上与气管区域不重合时则判断存在气管位置异常)时，则判断存在气管位置异常；或，
122.判断右主支气管中心线与气管中心线的夹角，夹角大于第三预设值(一般情况下，夹角大于30度判断气管异常)时，则判断存在气管位置异常；或，
123.判断左主支气管中心线与气管中心线的夹角，夹角大于第四预设值(一般情况下，夹角大于40度则判断气管异常)时，则判断存在气管位置异常；将定性判断数据发送到结构化报告模块的气管位置异常控件；
124.计算气管的平均径线，将气管任何区域的气管径线与平均径线进行对比，对比结果在第一预设范围内(一般情况下，气管任何区域气管径线小于平均径线的50％时)，则判断存在气管狭窄；
125.分别计算右主支气管、左主支气管自气管隆突向远端第五预设值(一般情况设置为1.5厘米)范围内的平均径线，若两者之差在第二预设范围内(一般情况下两者之差大于50％)，则判断存在主支气管狭窄；将定性判断数据发送到结构化报告模块的气管狭窄控件。
126.其中，定性判断数据为是否存在纵膈形态异常时，分诊单元确定与之匹配的分割数据为：上纵隔区域、下纵膈区域、主动脉结区域、降主动脉区域、主肺动脉窗区域、右侧肺野区域、左侧肺野区域、胸8椎体区域和胸9椎体区域，基于该些分割数据，输出心影增大的定性判断数据、纵膈移位的定性判断数据、上纵隔增宽的定性判断数据、上纵隔边界不清的定性判断数据、主肺动脉窗密度增高的定性判断数据，即：
127.下纵膈区域最大横泾与右侧肺野区域最大横泾、左侧肺野区域最大横泾的比值大于第六预设值(一般情况下设置为0.5)时，则判断存在心影增大，将定性判断数据发送到结构化报告模块的心影增大控件；
128.计算下纵膈区域右侧边缘与胸8椎体区域、胸9椎体区域中线水平右侧边缘的距离，任何一个椎体水平小于第七预设值(一般情况下设置为0.5厘米)时，则判断存在纵膈左移；
129.计算下纵膈区域左侧边缘与胸8椎体区域、胸9椎体区域中线水平左侧边缘的距离，任何一个椎体水平小于第八预设值(一般情况下设置为1.5厘米)时，则判断存在纵膈右移；将定性判断数据发送到结构化报告模块的纵膈移位控件；
130.上纵隔区域的左右径大于第九预设值(一般情况下设置为8厘米)时，则判断存在上纵隔增宽；或，上纵隔区域与相同水平右侧肺野区域、左侧肺野区域最大横泾的比值大于第十预设值(一般情况下设置为0.25)时，则判断存在上纵隔增宽，将定性判断数据发送到结构化报告模块的上纵隔增宽控件；
131.存在上纵隔边界不清时，将定性判断数据发送到结构化报告的上纵隔边界不清控件；
132.存在主动脉窗密度增高时，将定性判断数据发送到结构化报告的主动脉窗密度增
高控件。
133.其中，定性判断数据为是否存在胸腔及膈下异常时，分诊单元确定与之匹配的分割数据为：右侧肺门区域、左侧肺门区域、右侧胸壁软组织区域、左侧胸壁软组织区域、右侧横膈区域和左侧横膈区域，基于该些分割数据，输出气胸压缩的肺部区域、胸腔积液区域、气胸的定性判断数据、气胸的定量数据、胸腔积液的定性判断数据、胸腔积液的定量数据、膈下游离气体的定性判断数据，即：
134.存在气胸时，将定性判断数据发送到结构化报告模块的气胸控件，并将气胸的定量值发送到结构化报告模块的气胸定量控件；
135.存在胸腔积液时，将定性判断数据发送到结构化报告模块的胸腔积液控件，并将胸腔积液的定量值发送到结构化报告模块的胸腔积液定量控件；
136.其中，气胸light index的计算方法为：
137.h＝肺门水平肺门外缘至胸壁软组织内缘的距离
138.l＝肺门水平肺门外缘至压缩的肺部区域外缘的距离
139.light index＝(1-l3/h3)*100
140.其中，胸腔积液区域上界位于右侧横膈区域和左侧横膈区域以下时，胸腔积液的定量值小于200毫升；胸腔积液区域遮盖右侧横膈区域和左侧横膈区域时，胸腔积液的定量值大于500毫升。
141.其中，定性判断数据为是否存在肺部密度异常时，分诊单元确定与之匹配的分割数据为：右侧肺野区域、右侧肺门区域、左侧肺野区域和左侧肺门区域，基于该些分割数据，输出肺部密度异常区域、肺部密度异常的定性判断数据，即：存在肺部密度异常时，将定性判断数据发送到结构化报告模块的肺部密度异常控件。
142.其中，定性判断数据为是否存在横膈异常时，分诊单元确定与之匹配的分割数据为：右侧横膈区域、左侧横膈区域，基于该些分割数据，输出横膈异常的定性判断数据，即：存在横膈异常时，将定性判断数据发送到结构化报告模块的横膈异常控件。
143.其中，定性判断数据为是否存在肋骨和椎体异常时，所述分诊单元确定与之匹配的分割数据为：胸1至胸12椎体区域(胸1椎体、胸2椎体、胸3椎体、胸4椎体、胸5椎体、胸6椎体、胸7椎体、胸8椎体、胸9椎体、胸10椎体、胸11椎体、胸12椎体)、右侧第1至第12肋骨(右侧第1肋骨、右侧第2肋骨、右侧第3肋骨、右侧第4肋骨、右侧第5肋骨、右侧第6肋骨、右侧第7肋骨、右侧第8肋骨、右侧第9肋骨、右侧第10肋骨、右侧第11肋骨、右侧第12肋骨)区域、左侧第1至第12肋骨(左侧第1肋骨、左侧第2肋骨、左侧第3肋骨、左侧第3肋骨、左侧第5肋骨、左侧第6肋骨、左侧第7肋骨、左侧第8肋骨、左侧第9肋骨、左侧第10肋骨、左侧第11肋骨、左侧第12肋骨)区域，基于该些分割数据，输出肋骨骨折区域、肋骨骨折的定性判断数据、胸椎骨折区域和胸椎骨折的定性判断数据，即：存在肋骨骨折时，将定性判断数据发送到结构化报告模块的肋骨骨折控件；
144.存在胸椎骨折时，将定性判断数据发送到结构化报告模块的胸椎骨折控件。
145.步骤s404，基于定性判断数据自动输出最终诊断数据。
146.其中，该方法还包括查询患者急诊就诊的原因和临床表现，将就诊的原因和临床表现反馈给结构化报告模块。
147.其中，该方法还包括结构化报告模块中的提示单元识别最终诊断数据是否存在危
急值，若存在危急值，则在结构化报告界面显示提示信息。
148.本发明的实施例将ai模型和基于规则的程序应用于急诊胸部x线片自动分诊，得到急诊胸部x线的智能分诊报告，将其接入pacs/ris，可在图像采集完成后，对图像进行分割，利用分割后的数据，从胸片影像是否对称、是否存在弥漫性气肿性改变、是否存在气管形态异常、是否存在纵膈形态异常、是否存在胸腔及膈下异常、是否存在肺部密度异常、是否存在横膈异常、是否存在肋骨和椎体异常这几个方面输出定性判断数据，自动完成评估，将定性判断数据以及通过定性判断数据自动输出的定量数据自动传输到结构化报告中，提高医生的工作效率，提高诊断精确度，满足了基层医院一线诊断医生的经验有限的需求，解决了高年资医生资源不足的问题；更重要的是，当智能化系统发现潜在风险的情况下，会立即发出提示信息给相关医护人员，以助医护人员即时关注患者的异常情况，优先对这些患者做出有效救治，保障患者安全。
149.从以上描述中，可以看出，本发明的上述实施例实现了如下技术效果：本发明的实施例将ai模型和基于规则的程序应用于急诊胸部x线片自动分诊，得到急诊胸部x线的智能分诊报告，将其接入pacs/ris，可在图像采集完成后，对图像进行分割，利用分割后的数据，从胸片影像是否对称、是否存在弥漫性气肿性改变、是否存在气管形态异常、是否存在纵膈形态异常、是否存在胸腔及膈下异常、是否存在肺部密度异常、是否存在横膈异常、是否存在肋骨和椎体异常这几个方面输出定性判断数据，自动完成评估，将定性判断数据以及通过定性判断数据自动输出的定量数据自动传输到结构化报告中，提高医生的工作效率，提高诊断精确度，满足了基层医院一线诊断医生的经验有限的需求，解决了高年资医生资源不足的问题；更重要的是，当智能化系统发现潜在风险的情况下，会立即发出提示信息给相关医护人员，以助医护人员即时关注患者的异常情况，优先对这些患者做出有效救治，保障患者安全。
150.显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
151.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。