本技术公开的属于医疗诊断技术领域,本发明公开了一种基于YOLOv8s算法的MRI腰椎矢状位病症图像诊断方法,包括以下步骤:S1,对采集到的MRI腰椎矢状位图像数据进行筛选和自组建VOC2007数据集并对数据集进行标注;S2,对现有的数据集进行数据增强等处理;S3,建立YOLOv8s深度学习神经网络检测模型;将数据集按8:1:1的比例划分为训练集、验证集和测试集,对YOLOv8s网络进行训练至收敛,获取基于YOLOv8s网络的腰椎病症图像检测模型以及权重文件;S4,利用训练后的YOLOv8s检测模型对随机抽取的患者MRI腰椎矢状位图像进行测试,输出检测结果,并评价。本发明能够实现对MRI腰椎矢状位病症的诊断,该发明大大提高了检测的精度和效率,并提高了诊断的准确率。
背景技术
腰椎是身体重要的连接结构,它通过骶骨和骨盆承载着上半身的重量,由于长时间的承载作用,容易导致腰痛的病症产生。据流行病学统计,腰痛排在全球疾病负担中的前10位,严重影响人们的生活质量。腰椎疾病主要有腰椎间盘突出、腰肌劳损、腰椎退行性病变、腰椎管狭窄等,其中腰椎间盘突出是腰椎的主要疾病之一。腰椎间盘由两个基本元素组成:一个中央核被位于两个椎骨的纤维核包围,当一部分髓核向外突出时挤压相应神经根即引起压迫症状,就会伴随着腰痛的症状的发生。早期腰椎病症的筛查可以极大地提高诊治率,是对腰椎病症的准确预测、对腰椎病症早期诊断并及时治疗的最佳途径。核磁共振成像(MRI)能够更清晰地显示人体内的软组织和腰椎骨骼的图像,医务人员可以通过MRI来分析确定患者病变类型和严重程度,从而决定是否需要进一步治疗以及跟踪治疗效果和检测病情的变化。医务人员根据MRI图像对腰椎间盘病症进行筛选和识别,而面对大量的腰椎MRI图像筛选和识别的过程既耗时又繁琐,并且医生过于依赖以前的经验,可能会在诊断的过程中导致误诊或者漏诊。深度学习算法对MRI腰椎矢状位病症进行定位和诊断的结果可以辅助医生更省力且准确地诊断。本发明属于医学影像技术领域,基于深度学习地计算机辅助诊断技术结合医学图像应用到医学临床实验中。
腰椎病症形状各种各样,使得在模型训练过程中需要非常多的腰椎病症的医疗图像数据。通常的做法是首先筛选出最清晰且特征显著的MRI腰椎矢状位图像并建立好数据集,再使用深度学习的方法利用模型对大量的图像训练集进行训练,生成训练好的模型;随后,构建新的MRI腰椎矢状位图像验证集对模型进行验证,得到最终的识别结果。在临床诊断上,医生在观察MRI腰椎矢状位医疗图像时,需要花费大量的时间作出诊断,确定腰椎病症的位置和形状。据调查,目前深度学习模型还没有做上述的相关诊断。
由于医务人员工作量大从而导致效率低、诊断准确率低等问题,还需要在识别检测的精度上、自动操作方便性、自动定性分析上还有待提高。因此,借助人工智能深度学习,同时结合核磁共振成像和腰椎病症的知识等,创造出安全、高效以及精准的辅助医师的诊断方法,进而为腰椎病症的正确诊断提供更有效且更准确的帮助。这便是一种基于基于YOLOv8s算法的MRI腰椎矢状位图像病症诊断方法。
实现思路