随着社会的发展,人们的生活水平得到大幅提升,人们有更多的时间和精力来关心自身的健康问题。目前,许多医院人流量较过去几年翻了数倍,作为医院核心科室的病理科,其工作量也在成倍增加。由于病理科处理流程复杂、诊断过程耗时,若继续采用传统的工作模式,将很难满足人们对医疗健康的追求。本课题的主要目标是开发一套适合病理科日常业务需求的信息化软件系统,解决目前科室信息化程度低、管理混乱等问题。通过深入国内多家三甲医院病理科室走访、交流,了解科室的业务流程和工作习惯,对各医院需求进行分析、整合,完成了系统的需求分析,并以需求为基础,将病理信息系统分为Core(病理信息系统)和Advanced(精子质量分析系统)两个部分。Core采用.Net平台开发,包含登记工作站、大体取材工作站、技师工作站、医师工作站、统计工作站等模块,并根据各医院数据库类型的不同,开发了同时支持Oracle和DB2数据库的病理信息系统。Advanced模块为精子质量分析系统。该系统主要完成了以下工作:(1)精子运动视频的采集;(2)精子的识别与分割;(3)精子运动轨迹的跟踪;(4)精子运动参数的计算和分析。首先从视频流中顺序读取精子的显微运动图像,自动选取全局阈值对图像做二值分割,提取出精子目标和干扰杂质;再对目标进行边缘游走,采用改进的边缘搜索算法求出每个目标的周长、面积、长轴、短轴、形状因子、质心等参数。接着利用以上参数的线性组合建立筛选条件剔除非精子目标,并采取运动轨迹预测、前后多帧参考的匹配方法,建立各目标运动轨迹搜索匹配代价函数,通过代价函数判断预测区域内是否有该精子目标运动轨迹点,并将所有匹配点的质心坐标连接得到精子运动的轨迹曲线。最后,对轨迹曲线及个轨迹点相关参数进行分析、计算,求得反映精子运动特性的相关参数,并对这些参数进行比较实现精子的分级统计。目前,病理信息系统已成功在多家三甲医院正式使用,精子质量分析系统已完成相关算法的研究和仿真工作,且与某市妇幼保健医院使用的SCA-Motility分析系统进行了对比。结果显示,本系统的分割效果、轨迹跟踪效果、准确率较后者有明显的优势。