影像上脑出血量的精准计算研究

1 系统分析

1.1 系统的功能需求分析

MRI影像上脑出血量的精准计算软件系统主要为医院提供脑出血患者血肿体积的快速计算功能.主要功能有以下几点：

（1）单层出血面积计算，操作者选定处理图层的图片并圈取出血区域大概范围，系统会自动计算出当前检测图层的出血面积大小；

（2）脑部出血的血肿的总体积计算，操作者在完成所有单个图层出血面积的计算后，单击软件系统的按键可以直接输出血肿的总体积；

（3）打印检测结果，操作者完成患者的血肿体积计算后，打印检查检测结果并形成书面诊断结果报告.

1.2 系统关键技术

1.2.1 MPBM基本原理

应用MRI影像测定患者脑出血体积的基本原理：患者进行核磁共振成像检查时，成像结果是核磁共振仪器将患者头颅按一定的轴线与角度分割成厚度相同的连续断面，者该患者脑出血的体积就等于每一层的的面积乘以层厚的积分[1].而通过计算机软件方法可以利用头颅脑出血面图像的像素数（Pi）、单个像素的面积（S）及单个切层的层厚（Di）计算出被测血肿块的体积（V）.层厚越小，层数（i）越多，测量结果越接近血肿块实际体积[2].理论上，精确的计算公式如下：

实际应用中的计算公式为：

例如，豫北地区某医院在MRI检查中，常设每层厚度di=6mm,相邻层间距为2mm，每幅图像大小为512×512像素（5.89×5.89inch 或 14.95×14.95 厘米），算得 s=8.525×10-4cm2,故脑血肿体积计算公式为

1.2.2 MPBM操作

MRI图像预处理包括以下步骤：

（1）打开图像处理软件（如 Windows自带的“画图”软件），读入一幅待处理的头颅MRI图像副本；

（2）识别出血区域；

（3）在工具栏中选择“自由图形选择”工具，完整描绘出血区域的边界，右键单击选定区域，在下拉菜单中选定“反向选择”功能，并“剪切”掉血肿区域之外的部分(非出血区域“变白”)，保存该副图像到磁盘上某一特定文件夹；

图1 脑血肿体积算法的NS流程图

（4）如果一幅图像上有两个或多个出血区域，则对该幅图像的每个出血区分别实施第3步，得到相应两个或多个预处理图像，然后通过复制和粘贴，合并形成该层一副预处理图像[3]；

（5）类似地预处理该患者每一幅头颅出血层的MRI图像.

1.2.3 脑血肿体积的计算原理

设经预处理共得到n幅出血层的血肿图像，则脑血肿体积算法的NS流程图如图1所示.

2 系统设计

根据系统需求分析结果，对系统进行规范的，可靠和科学的设计不仅需要满足系统的需求分析内容，同样需要满足以下四个方面：

（1）安全性.对患者诊断信息以及医院诊断数据的保护十分重要，诊断结果不仅是患者的隐私，更是医院相关研究的重要数据来源；

（2）兼容性.因为每一台的PC级Windows操作系统用户的配置不同，因此开发过程中应让应用程序在运行的满足兼容性要求；

（3）高效性.如何高效地利用计算机资源和程序高效的执行计算与处理功能，这正是用户的需求；

（4）先进性.在符合用户的要求的同时，适当使用目前流行技术，并根据用户的使用意见不断对软件进行迭代更新.

2.1 系统功能模块设计

MRI影像上脑出血量的精准计算应用程序软件需要实现BMP格式图片的读取，单层出血面积计算，出血总体积的计算，检测结果保存和打印的四个功能模块实现.该系统的功能模块如图2所示.

图2 功能模块图

2.2 系统开发环境和目标平台

2.2.1 系统开发环境

(l)Microsoft Visual Studio编程软件；

(2)微软公司开的C++基础类库—MFC；

(3)基于BSD许可（开源）发行的跨平台计算机视觉库

2.2.2 系统目标平台

该应用程序系统所用的平台是Windows7、Windows8、Windows10或者更高的版本.

3 编码与实现

3.1 基于MFC的对话框程序创建

由于本软件是基于MFC对话框进行开发，且本应用程序在使用过程中不需要数据库软件和网络资源，对于检测结果是保存于本地磁盘的指定文件夹的目录下.因此在开发前先进行MFC的对话框创建，创建步骤如下：打开Microsoft Visual Studio 2017开发软件→新建→项目→Visual C++→MFC/ATL→MFC应用程序，修改项目名称为MRI Accurate calculation cerebral hemorrhage，更改项目创建地址为D：\Microsoft Visual Studio\C++\，然后点击确定.

文章来源：《微计算机信息》 网址: http://www.wjsjxx.cn/qikandaodu/2021/0727/517.html