一种儿童急性淋巴细胞白血病预后复发风险预测装置、方法、系统及存储介质

本发明涉及一种儿童急性淋巴细胞白血病预后复发风险预测装置、方法、系统及存储介质，属于图像处理。

背景技术：

1、白血病是骨髓和血液中白细胞的异常增殖，大量的恶性未成熟白细胞(wbcs)，称为原始细胞或母细胞，导致正常血细胞计数减少。我国0-14岁儿童的白血病发病率为43.33/100万，其中急性淋巴细胞性白血病(all)比例最高，占儿童白血病的72.6％。

2、近年来，计算机图像处理技术飞速发展，其在医学领域发挥着日益重要的作用。利用计算机图像处理技术对病理图像进行定量分析，提供可视化数据，能够实现对病理图像的分析和风险预测。

3、目前，尚未有基于多特征计算儿童急性淋巴细胞白血病预后复发风险的预测模型，能够筛选出参考特征并结合参考特征预测骨髓涂片所对应的复发风险。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种儿童急性淋巴细胞白血病预后复发风险预测装置、方法、系统及存储介质，能够利用筛选出的70维预后复发风险预测参考特征预测骨髓涂片所对应的复发风险。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种儿童急性淋巴细胞白血病预后复发风险预测装置，包括：

4、自动分割模块：用于利用预构建的分割模型对待预测的骨髓涂片进行自动分割，获取白细胞涂片；

5、特征提取模块：用于对所述白细胞涂片进行特征提取，获取形态特征和纹理特征；

6、特征筛选模块：用于根据所述形态特征和纹理特征，筛选出70维预后复发风险预测参考特征；

7、风险预测模块：用于将所述70维预后复发风险预测参考特征输入至预获取的分类器进行预测，获取待预测的骨髓涂片对应的预测结果；

8、其中，所述分割模型是利用经过预处理的骨髓涂片对预获取的unet模型进行训练获取的。

9、第二方面，本发明提供一种儿童急性淋巴细胞白血病预后复发风险预测方法，包括：

10、利用预构建的分割模型对待预测的骨髓涂片进行自动分割，获取白细胞涂片；

11、对所述白细胞涂片进行特征提取，获取形态特征和纹理特征；

12、根据所述形态特征和纹理特征，筛选出70维预后复发风险预测参考特征；

13、将所述70维预后复发风险预测参考特征输入至预获取的分类器进行预测，获取待预测的骨髓涂片对应的预测结果；

14、其中，所述分割模型是利用经过预处理的骨髓涂片对预获取的unet模型进行训练获取的。

15、结合第二方面，进一步的，对骨髓涂片进行预处理包括：

16、对骨髓涂片进行放大；

17、对经过放大的骨髓涂片进行标记；

18、将经过标记的骨髓涂片转化为二值图；

19、利用滑动窗分别对所述二值图和未经过预处理的骨髓涂片进行截取，获取尺寸为512×512的训练图；

20、其中，对经过放大的骨髓涂片进行标记包括：将经过放大的骨髓涂片中的白细胞用白色区域表示，除白细胞外的其余部分用黑色区域表示。

21、结合第二方面，进一步的，利用经过预处理的骨髓涂片对预获取的unet模型进行训练，获取分割模型包括：

22、将尺寸为512×512的训练图输入至预获取的unet模型进行自动分割，获取尺寸为512×512的分割图；

23、对尺寸为512×512的分割图进行拼接，获取尺寸为2048×1536的拼接图；

24、对尺寸为2048×1536的拼接图中粘连的白细胞进行分水岭分割、腐蚀和膨胀处理，获取自动分割结果，完成对unet模型的训练，获取分割模型。

25、结合第二方面，进一步的，对所述白细胞涂片进行特征提取，获取形态特征和纹理特征包括：

26、计算所述白细胞涂片中各白细胞的形态特征参数，并利用统计学方法对所述形态特征参数进行计算，获取形态特征；

27、利用laws纹理测量方法和局部二值模式对所述白细胞涂片进行纹理特征提取，获取纹理特征；

28、其中，利用laws纹理测量方法对所述白细胞涂片进行纹理特征提取，获取纹理特征包括：利用微窗口测量所述白细胞涂片中以像素为中心的区域灰度不规则来形成属性，利用宏窗口计算所述属性的一阶统计量，并进行纹理特征提取分析，获取纹理特征；

29、利用局部二值模式对所述白细胞涂片进行纹理特征提取，获取纹理特征包括：将所述白细胞涂片中每个像素与其周围像素进行比较，并将比较结果编码为二进制数来描述纹理信息，获取纹理特征。

30、结合第二方面，进一步的，根据所述形态特征和纹理特征，筛选出70维预后复发风险预测参考特征包括：利用曼-惠特尼秩和检验法，对所述形态特征和纹理特征进行筛选，获取70维预后复发风险预测参考特征。

31、结合第二方面，进一步的，所述分类器包括预获取的线性判别式分析分类器、随机森林分类器和二次判别分析分类器。

32、结合第二方面，进一步的，将所述70维预后复发风险预测参考特征分别输入至所述线性判别式分析分类器、随机森林分类器和二次判别分析分类器进行预测，并利用五折交叉验证法，获取待预测的骨髓涂片对应的最优预测结果。

33、第三方面，本发明提供一种系统，包括处理器及存储介质；

34、所述存储介质用于存储指令；

35、所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据第二方面任一项所述方法的步骤。

36、第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第二方面任一项所述方法的步骤。

37、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

38、本发明提供的儿童急性淋巴细胞白血病预后复发风险预测装置，利用自动分割模块实现对待预测的骨髓涂片的自动分割，利用特征筛选模块筛选出的70维预后复发风险预测参考特征，利用风险预测模块中所采用的分类器，结合特征筛选模块筛选出的70维预后复发风险预测参考特征，能够获取待预测的骨髓涂片所对应的复发风险预测结果，推动病理图像分析和风险预测的发展。

技术特征：

1.一种儿童急性淋巴细胞白血病预后复发风险预测装置，其特征在于，包括：

2.一种儿童急性淋巴细胞白血病预后复发风险预测方法，其特征在于，包括：

3.根据权利要求2所述的儿童急性淋巴细胞白血病预后复发风险预测方法，其特征在于，对骨髓涂片进行预处理包括：

4.根据权利要求3所述的儿童急性淋巴细胞白血病预后复发风险预测方法，其特征在于，利用经过预处理的骨髓涂片对预获取的unet模型进行训练，获取分割模型包括：

5.根据权利要求2所述的儿童急性淋巴细胞白血病预后复发风险预测方法，其特征在于，对所述白细胞涂片进行特征提取，获取形态特征和纹理特征包括：

6.根据权利要求2所述的儿童急性淋巴细胞白血病预后复发风险预测方法，其特征在于，根据所述形态特征和纹理特征，筛选出70维预后复发风险预测参考特征包括：利用曼-惠特尼秩和检验法，对所述形态特征和纹理特征进行筛选，获取70维预后复发风险预测参考特征。

7.根据权利要求2所述的儿童急性淋巴细胞白血病预后复发风险预测方法，其特征在于，所述分类器包括预获取的线性判别式分析分类器、随机森林分类器和二次判别分析分类器。

8.根据权利要求7所述的儿童急性淋巴细胞白血病预后复发风险预测方法，其特征在于，将所述70维预后复发风险预测参考特征分别输入至所述线性判别式分析分类器、随机森林分类器和二次判别分析分类器进行预测，并利用五折交叉验证法，获取待预测的骨髓涂片对应的最优预测结果。

9.一种儿童急性淋巴细胞白血病预后复发风险预测系统，其特征在于，包括处理器及存储介质；

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求2～8任一项所述方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种儿童急性淋巴细胞白血病预后复发风险预测装置、方法、系统及存储介质，属于图像处理技术领域，装置包括：自动分割模块：用于利用预构建的分割模型对待预测的骨髓涂片进行自动分割，获取白细胞涂片；特征提取模块：用于对白细胞涂片进行特征提取，获取形态特征和纹理特征；特征筛选模块：用于根据形态特征和纹理特征，筛选出70维预后复发风险预测参考特征；风险预测模块：用于将70维预后复发风险预测参考特征输入至预获取的分类器进行预测，获取待预测的骨髓涂片对应的预测结果。该装置能够利用筛选出的70维预后复发风险预测参考特征预测骨髓涂片所对应的复发风险。

技术研发人员：陈菘菱,徐军
受保护的技术使用者：南京信息工程大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15