张 华 ，庞智晖 ，周广全 ，何 伟 ，陈 鹏 ，陈镇秋 ，魏秋实

1.广州中医药大学第一附属医院髋中心，广东广州 510407；2.广州中医药大学，广东广州 510405

随着计算机和网络技术的发展，数字图像处理技术在骨科随访工作中发挥着越来越重要的作用[1]。依靠先进的网络图形处理系统，可以把医生从以往使用胶片、铅笔和电子计算器等传统模式中解放出来，使其享受由专科软件带来的远程实时、快速、有效的随访环境，大大提高了随访工作效率[2]。本研究针对股骨头坏死（ONFH）随访工作中对影像资料处理的需求，设计出在线股骨头坏死随访图像处理系统。现报道如下：

1 软件功能与实现工具

1.1 软件功能列表

应用ONFH图像处理软件进行ONFH图像处理，软件功能见图1。

图1 ONFH图像处理软件功能列表

1.2 实现工具

在线网页设计工具 Visual Studio是一套完整的开发工具集，用于生成ASP.NET Web应用程序、XML Web Services、桌面应用程序和移动应用程序。Visual Studio 2005还提供了一套功能强大的可视化数据库工具，可视化数据库工具可以简化开发数据库的各种操作，如数据库设计、数据库查询等。基于C/S结构，本研究采用SQL Server 2005作为后台数据库。

2 图像处理系统

2.1 图像处理界面

根据对随访影像资料处理的一般要求，系统设有工具、方式、部位、数据及图形编辑区五大模块。用户可以根据自己的习惯，通过鼠标左键拖动方式，重新布置五大模块的位置（图2），从而使得软件的使用更显个性化，满足使用者的个人习惯，提高使用者的工作效率。

图2 图像处理系统界面

2.2 图像处理系统功能设计

2.2.1 尺子及同心圆的功能 在随访中，尺子和同心圆一般用于测量距离和判断股骨头覆盖情况。同心圆原理是通过三点坐标可确定一个三角形，任意一个三角形都有与其相对应的外接圆。因此，只需知道图中任意三点的坐标，就可以求出其外接圆圆心位置和半径大小，最后根据外接圆半径设定同心圆半径及同心圆个数。登录在线股骨头坏死随访图像处理软件网页，导入一张股骨头坏死的骨盆正位片，单击工具模块中的同心圆工具，在髋臼上画3点，就能划出10个同心圆，单击尺子工具，医生即可测出股骨头受髋臼覆盖部分的横径和股骨头的横径，从而求出髋臼覆盖率。通过同心圆和髋臼覆盖率，医生可以判断股骨头覆盖情况，同时，通过尺子功能，还可以测量关节间隙值、骨骺高度与宽度等（图3）。

图3 图像处理系统的尺子测量功能

2.2.2 角度测量功能 在随访中，角度测量功能一般用于测量坏死角。本研究根据Cherian[3]的修正坏死范围指数法公式：坏死区百分比=（A/180）×（B/180）×100（A、B 分别为 T1加权冠状面和矢状面上病灶累及范围最大层面的坏死区角），自动计算修正指数。导入一张MR图片，首先在部位模块中，选中某一部位，然后根据A（B）角的定义，在图片中相应的位置点击3点，系统将根据公式自动计算出相应的坏死区角度值。当A、B值都计算完后，系统将自动计算坏死修正指数并保存在数据模块的相应位置上。本功能还可以计算骨骺角、夏普角、股骨颈干角、股骨颈前倾角、CE角等角度（图4）。

图4 图像处理系统的角度测量

2.2.3 面积测量功能 面积测量功能可用于测量影像资料中任意封闭区域的面积。本研究根据Sugano法[4]自动计算正中冠状位和矢状位上坏死区域的百分比。在部位模块中，选中某一部位，接着在方式模块中选中相应项，然后根据所求区域的定义，单击工具模块中面积工具在图片中确定所求区域形成的封闭区，系统将自动计算出该封闭区域的面积（图5）。当坏死面积和总面积都计算完后，系统将自动求出坏死面积比值并将结果保存到数据模块中的相应位置。医生根据计算结果，选择相应的股骨头坏死范围分级值。

图5 图像处理系统的面积测量

2.2.4 保存 量化完随访图像中所要求的项目后，单击保存按钮，系统将把计算的结果和处理过的图片保存到后台数据库中（图6）。医生可通过库内搜索功能，查看病人量化后的影像资料信息及处理后的图片。

图6 图像保存界面

3 图像处理系统的基本功能代码

3.1 同心圆代码

3.2 角度测量代码

3.3 面积测量代码

4 讨论

本系统提供了ONFH影像资料基本测量工具，随访医生可以完全摆脱传统测量工具的束缚，高效快捷地实现随访影像资料信息的测量，因此，建立远程在线图像处理系统有着非常重要的意义[5]。在线ONFH随访图像处理系统的设计和实现，具有处理医学图像的多种常用功能，为ONFH的远程随访提供了一种新的解决方案。随访医生只需在具有上网功能的计算机上登录非创伤性ONFH随访管理数据库网站，就能使用本系统对随访影像资料进行量化处理。可见，通过本系统，随访医生可以实现对患者的远程随访跟踪。

综上所述，在线股骨头坏死随访图像处理系统地开发和应用，减轻了随访医生的工作强度，提高了工作效率，减少了差错的发生，在实际工作中发挥了较大的作用。

[1]田捷,包尚联,周明全.医学影像处理与分析[M].北京:电子工业出版社,2003:1-6.

[2]周广全,何伟,张华,等.基于网络的非创伤性股骨头坏死随访数据库的建立与应用[J].中国矫形外科杂志,1986,19(3):220-221.

[3]Cherian SF,Laorr A,Saleh KJ,et al.Quantifying the extent of femoral head involvement in osteonecrosis[J].J Bone Joint Surg Am,2003,85(2):309-315.

[4]Sugano N,Takaoka K,Ohzono K,et al.Prognostication of nontraumatic avascular necrosis of the femoral head.Significance of location and size of the necrotic lesion[J].Clin Orthop Relat Res,1994,303:155-164.

[5]徐绍斌,端妮,张雪林,等.远程放射系统在基层医院的初步应用[J].第一军医大学学报,2005,25(8):1043-1044.