基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的方法和裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的方法和裝置，以便對(duì)急性腦缺血病人是否溶栓提供較為客觀的依據(jù)。所述方法包括：通過(guò)待測(cè)病人的磁共振彌散加權(quán)成像確定所述待測(cè)病人的腦缺血區(qū)域，所述腦缺血區(qū)域包括核心區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域；根據(jù)所述核心區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域內(nèi)的彌散表觀系數(shù)ADC值，確定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI灰度分布參數(shù)；根據(jù)所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI灰度分布參數(shù)，判定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI與所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)的ADC值是否失配。本發(fā)明實(shí)施例提供的方法對(duì)腦缺血病人作出是否溶栓的決策更為科學(xué)和客觀，從而能夠提高腦缺血病人的治愈率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物醫(yī)學(xué)圖像領(lǐng)域，具體涉及基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的方法和裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在中國(guó)，腦血管病的發(fā)病率逐年增加，近年來(lái)流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果表明，中國(guó)腦血管病在死因中僅次于惡性腫瘤居第二位。腦血管病致殘率很高，嚴(yán)重危害了人類(lèi)的健康和生存質(zhì)量。其中，缺血性腦卒中(腦梗死)占整個(gè)腦血管病的70%以上，因此，加強(qiáng)腦梗死的研究顯得尤為重要。
[0003]對(duì)于缺血性腦卒中，各國(guó)的指南均推薦在發(fā)病時(shí)首選靜脈應(yīng)用重組組織型纖溶酶原激活劑(rtPA)溶栓治療，靜脈應(yīng)用重組組織型纖溶酶原激活劑溶栓也是目前被證明能有效治療缺血性腦卒中的手段。然而，溶栓治療容易發(fā)生出血等嚴(yán)重并發(fā)癥，必須嚴(yán)格根據(jù)病人腦部缺血特征來(lái)使用，而如何清楚了解病人腦部缺血特征等病理狀態(tài)，一直是醫(yī)學(xué)上難以克服的難點(diǎn)。
[0004]現(xiàn)有的一種對(duì)超急性期腦缺血病人的溶栓治療的方法主要是基于時(shí)間窗，即規(guī)定當(dāng)病人發(fā)病時(shí)間短于4.5小時(shí)并且沒(méi)有出血及出血征兆才允許溶栓。然而,絕大多數(shù)缺血性腦卒中病人不能在4.5小時(shí)內(nèi)就診，存在的是欠治療問(wèn)題；而有些病人在4.5小時(shí)以后不進(jìn)行溶栓也能有好的預(yù)后，若溶栓就是過(guò)度治療。
[0005]可見(jiàn)，上述現(xiàn)有的指導(dǎo)急性腦缺血病人溶栓的方法雖然是基于時(shí)間窗(4.5小時(shí))、存在腦缺血區(qū)域(DWI表征)并無(wú)腦出血區(qū)域(用X線(xiàn)計(jì)算機(jī)斷層圖像CT表征)等等符合指南規(guī)定的治療原則，但滿(mǎn)足如上條件的病人并不是一定能從溶栓獲益，例如，溶栓后呈現(xiàn)癥狀性腦出血(即通常所說(shuō)的溶栓事故)，再如，不經(jīng)溶栓也能良好預(yù)后的病人(對(duì)該類(lèi)病人溶栓是一種過(guò)度治療，即溶栓不起作用，浪費(fèi)了資源并讓病人承受額外的痛苦與經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān))。換言之，現(xiàn)有的指導(dǎo)急性腦缺血病人溶栓的方法不是基于對(duì)病人腦缺血特征的精確掌握，因此，現(xiàn)有方法仍然有欠妥之處。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實(shí)施例提供基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的方法和裝置，以便對(duì)急性腦缺血病人是否溶栓提供較為客觀的依據(jù)。
[0007]本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的方法，所述方法包括:
[0008]通過(guò)待測(cè)病人的磁共振彌散加權(quán)成像確定所述待測(cè)病人的腦缺血區(qū)域，所述腦缺血區(qū)域包括核心區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域；
[0009]根據(jù)所述核心區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域內(nèi)的彌散表觀系數(shù)ADC值，確定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)彌散加權(quán)圖像DWI灰度分布參數(shù)，所述DWI灰度分布參數(shù)包括所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI的均方差DWIsd ；
[0010]根據(jù)所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI的均方差DWIsd,判定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI與所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)的ADC值是否失配。
[0011]本發(fā)明另一實(shí)施例提供一種基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的裝置，所述裝置包括:
[0012]腦缺血區(qū)域確定模塊，用于通過(guò)待測(cè)病人的磁共振彌散加權(quán)成像確定所述待測(cè)病人的腦缺血區(qū)域，所述腦缺血區(qū)域包括核心區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域；
[0013]灰度分布參數(shù)確定模塊，用于根據(jù)所述核心區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域內(nèi)的彌散表觀系數(shù)ADC值，確定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)彌散加權(quán)圖像DWI灰度分布參數(shù)，所述DWI灰度分布參數(shù)包括所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI的均方差 DWIsd ；
[0014]判定模塊，用于根據(jù)所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI的均方差DWIsd，判定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI與所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)的ADC值是否失配。
[0015]從上述本發(fā)明實(shí)施例可知，磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI灰度分布參數(shù)的確定是以腦缺血區(qū)域即核心區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域內(nèi)的ADC值為依據(jù)，是否對(duì)腦缺血病人進(jìn)行溶栓最終以磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI與所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)的ADC值是否失配為依據(jù)。可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例提供的方法不再是單純以時(shí)間窗作為主要決策依據(jù)，而是通過(guò)對(duì)磁共振ADC和DWI進(jìn)行聯(lián)合分析，建立聯(lián)合特征，相比于基于時(shí)間窗的腦缺血治療方法(例如，對(duì)腦缺血在4.5小時(shí)以?xún)?nèi)的病人溶栓，對(duì)腦缺血在4.5小時(shí)之后的病人不溶栓)，本發(fā)明實(shí)施例提供的方法對(duì)腦缺血病人作出是否溶栓的決策更為科學(xué)和客觀，從而能夠大大提高腦缺血病人的治愈率。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的方法的基本流程不意圖；
[0017]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的裝置邏輯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的裝置邏輯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4_a是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的裝置邏輯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4_b是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的裝置邏輯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的裝置邏輯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的裝置邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]本發(fā)明實(shí)施例提供基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的方法，包括:通過(guò)待測(cè)病人的磁共振彌散加權(quán)成像確定所述待測(cè)病人的腦缺血區(qū)域，所述腦缺血區(qū)域包括核心區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域；根據(jù)所述核心區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域內(nèi)的彌散表觀系數(shù)ADC值，確定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)彌散加權(quán)圖像DWI灰度分布參數(shù)，所述DWI灰度分布參數(shù)包括所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI的均方差DWIsd ;根據(jù)所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI的均方差DWIsd，判定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI與所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)的ADC值是否失配。本發(fā)明實(shí)施例還提供相應(yīng)的基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的裝置。以下分別進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]本發(fā)明實(shí)施例的基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的方法的基本流程可參考圖1，主要包括如下步驟SlOl至步驟S103:
[0025]S101，通過(guò)待測(cè)病人的磁共振彌散加權(quán)成像確定所述待測(cè)病人的腦缺血區(qū)域，腦缺血區(qū)域包括核心區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域。
[0026]在本發(fā)明實(shí)施例中，待測(cè)病人的磁共振彌散加權(quán)成像包括彌散敏感系數(shù)b為高值的各向同性彌散加權(quán)圖像(Diffus1n-Weighted Image, DWI)、b=0的T2加權(quán)圖像和由DWI與Τ2加權(quán)圖像計(jì)算得到的表觀彌散系數(shù)(Apparent Diffus1n Coefficient,ADC)圖。作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，通過(guò)待測(cè)病人的磁共振彌散加權(quán)成像確定所述待測(cè)病人的腦缺血區(qū)域可以是:計(jì)算所述磁共振彌散加權(quán)成像中體素的ADC值，將所述磁共振彌散加權(quán)成像中體素的ADC值小于D1 XADCref的區(qū)域確定為所述核心區(qū)域，將所述磁共振彌散加權(quán)成像中體素的ADC在[D1XADCref, D2XADCref]并且與所述核心區(qū)域在空間相鄰的區(qū)域確定為所述過(guò)渡區(qū)域，此處，D1S [0.6，0.7]內(nèi)的任意常數(shù)，D2為[0.8，0.9]內(nèi)的任意常數(shù)，ADCref為正常腦組織的ADC值，也是ADC圖中頻率出現(xiàn)最高的值。具體地，確定待測(cè)病人的腦缺血區(qū)域包括:依據(jù)磁共振獲得的T2加權(quán)圖像，計(jì)算區(qū)分腦組織和非腦組織，獲得去掉非腦組織的腦組織圖像brain (x，y，z)，用于定位獲取ADC圖中的相關(guān)參數(shù)；根據(jù)計(jì)算獲得的過(guò)渡區(qū)域ADC閾值thADC2，對(duì)腦組織圖像對(duì)應(yīng)的ADC圖進(jìn)行過(guò)低信號(hào)約束的二值化，獲得二值化圖像B_ADC (X, y, z );依據(jù)二值化圖像和計(jì)算獲得的核心區(qū)域thADCI,估計(jì)核心區(qū)域及過(guò)渡區(qū)域；根據(jù)計(jì)算獲得的核心區(qū)域的DWI高信號(hào)特征對(duì)核心區(qū)域進(jìn)行高信號(hào)約束處理，獲得核心區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域。
[0027]S102，根據(jù)所述核心區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域內(nèi)的彌散表觀系數(shù)ADC值，確定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)彌散加權(quán)圖像DWI灰度分布參數(shù)。
[0028]在本發(fā)明實(shí)施例中，磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI灰度分布參數(shù)包括磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI的均值DWIavg、DffI的均方差DWIsd、DffI的變異系數(shù)DWIev和DWI中低于所述DWIavg的比例DWIr，其中，DWIev=DWIsd/DWIavg。
[0029]作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)核心區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域內(nèi)的彌散表觀系數(shù)ADC值，確定磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI灰度分布參數(shù)，包括:將核心區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域內(nèi)ADC值小于CXADCref的區(qū)域確定為磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域，然后，計(jì)算磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI灰度分布參數(shù)，此處，C為[0.6,0.7]中的常數(shù)，ADCref的定義與前述實(shí)施例相同，即為正常腦組織的ADC值，也是ADC圖中頻率出現(xiàn)最高的值。
[0030]S103，根據(jù)磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI灰度分布參數(shù)，判定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI與所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)的ADC值是否失配。
[0031]已經(jīng)知道，磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域?qū)?yīng)于嚴(yán)重腦缺血，而對(duì)應(yīng)的DWI應(yīng)當(dāng)呈現(xiàn)高信號(hào)；若在低ADC值的區(qū)域內(nèi)，DWI呈現(xiàn)較大的灰度分布不均勻，則表明兩者在表現(xiàn)腦缺血上呈現(xiàn)失配。基于上述事實(shí)，判定磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DffI與所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)的ADC值是否失配的關(guān)鍵是:使用哪種參數(shù)來(lái)描述DWI的灰度分布不均以及什么樣的閾值來(lái)判定DWI灰度分布不均。一種方式是借助于前述實(shí)施例確定的磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI的均方差DWIsd來(lái)描述DWI的灰度分布不均，而閾值可以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)或?qū)W習(xí)得到。一種通過(guò)學(xué)習(xí)得到上述閾值的方法是假設(shè)獲得了 N個(gè)病例在發(fā)病9小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的磁共振彌散加權(quán)成像(包括DffI和ADC圖)，從而可以計(jì)算每個(gè)病人的磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域以及在該區(qū)域內(nèi)DWI的均方差DWIsd,以及獲知了這N個(gè)病人是否溶栓以及病人的預(yù)后好壞，從而可以根據(jù)DWIsd的閾值確定對(duì)這N個(gè)病例進(jìn)行溶栓與否的靈敏度與特異性。具體地，根據(jù)磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI灰度分布參數(shù)，判定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI與所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)的ADC值是否失配包括如下S1031和S1032:
[0032]S1031，通過(guò)獲取的N個(gè)病人是否溶栓和病人的預(yù)后好壞的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，確定用于判定磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI與所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)的ADC值是否失配的閾值Threshmn，所述N為大于I的自然數(shù)。
[0033]在臨床醫(yī)學(xué)中，對(duì)于腦缺血病人，DWIsd彡Threshliwi且溶栓后預(yù)后不好與不溶栓而預(yù)后好使用真陽(yáng)性(True Positive, TP)表征,DWIsd<ThreshDffI且溶栓后預(yù)后好與不溶栓而預(yù)后不好使用真陰性(True Negative, TN)表征，DffIsd彡Threshmi且溶栓后預(yù)后好與不溶栓而預(yù)后不好使用假陽(yáng)性(False Positive,FP)表征,DWIsd〈ThreshDWI且溶栓后預(yù)后不好與不溶栓而預(yù)后好使用假陰性(False Negative,FN)表征。在本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)獲取的N個(gè)病人是否溶栓和病人的預(yù)后好壞的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，確定用于判定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI與所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)的ADC值是否失配的閾值Threshmn具體可以通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn):即，先通過(guò)對(duì)所述N個(gè)病人中DWIsd大于或等于待定閾值Thresh1時(shí)溶栓后預(yù)后不好與不溶栓而預(yù)后好的病人數(shù)之和STP、DWIsd小于所述待定閾值Thresh1時(shí)溶栓后預(yù)后好與不溶栓而預(yù)后不好的病人數(shù)之和STN、DWIsd大于或等于所述待定閾值Thresh1時(shí)溶栓后預(yù)后好與不溶栓而預(yù)后不好的病人數(shù)之和Sfp以及DWIsd小于所述待定閾值Thresh1時(shí)溶栓后預(yù)后不好與不溶栓而預(yù)后好的病人數(shù)之和Sfn進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，獲取表征靈敏度的值Stp/ (Stp+Sfn)和表征特異性的值Stn/ (Sfp+Stn),然后，求取使得Stp/(STP+SFN)+STN/ (SFP+STN)最大時(shí)所述待定閾值 Thresh1 的值，以所述使得 Stp/ (Stp+Sfn)+Stn/(SFP+STN)最大時(shí)所述待定閾值Thresh1的值作為用于判定磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI與所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)的ADC值是否失配的閾值Threshnffl,即假設(shè)，使得Stp/ (Stp+Sfn) +Stn/ (Sfp+Stn)最大時(shí)所述待定閾值Thresh1的值為T(mén)hreshmax,則有 ThreshDWI=Threshmax。
[0034]S1032，若磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI的均方差DWIsd不小于步驟S1031中所確定的閾值Thresh.，則判定磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI與所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)的ADC值失配。
[0035]一旦判定待測(cè)病人的判定磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI與所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)的ADC值失配，則建議醫(yī)護(hù)人員據(jù)此不對(duì)此類(lèi)腦缺血病人施以溶栓治療，以減少死亡率、致殘率。
[0036]從上述本發(fā)明實(shí)施例提供的基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的方法可知，磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI灰度分布參數(shù)的確定是以腦缺血區(qū)域即核心區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域內(nèi)的ADC值為依據(jù)，是否對(duì)腦缺血病人進(jìn)行溶栓最終以磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI與所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)的ADC值是否失配為依據(jù)?？梢?jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例提供的方法不再是單純以時(shí)間窗作為主要決策依據(jù)，而是通過(guò)對(duì)磁共振ADC和DWI進(jìn)行聯(lián)合分析，建立聯(lián)合特征，相比于基于時(shí)間窗的腦缺血治療方法(例如，對(duì)腦缺血在4.5小時(shí)以?xún)?nèi)的病人溶栓，對(duì)腦缺血在4.5小時(shí)之后的病人不溶栓)，本發(fā)明實(shí)施例提供的方法對(duì)腦缺血病人作出是否溶栓的決策更為科學(xué)和客觀，從而能夠提高腦缺血病人的治愈率。
[0037]下面對(duì)用于執(zhí)行上述基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的方法的本發(fā)明實(shí)施例的基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的裝置進(jìn)行說(shuō)明，其基本邏輯結(jié)構(gòu)參考附圖2。為了便于說(shuō)明，附圖2示例的基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的裝置僅僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，主要包括腦缺血區(qū)域確定模塊201、灰度分布參數(shù)確定模塊202和判定模塊203，各模塊詳細(xì)說(shuō)明如下:
[0038]腦缺血區(qū)域確定模塊201，用于通過(guò)待測(cè)病人的磁共振彌散加權(quán)成像確定所述待測(cè)病人的腦缺血區(qū)域，所述腦缺血區(qū)域包括核心區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域；
[0039]灰度分布參數(shù)確定模塊202，用于根據(jù)所述核心區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域內(nèi)的彌散表觀系數(shù)ADC值，確定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)彌散加權(quán)圖像DWI灰度分布參數(shù)，所述DWI灰度分布參數(shù)包括所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI的均值DWIavg、DffI的均方差DWIsd、DffI的變異系數(shù)DWIev和DWI中低于所述DWIavg的比例DWIp所述 DWIev=DWIsd/DWIavg ；
[0040]判定模塊203，用于根據(jù)所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI的均方差DWIsd,判定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI與所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)的ADC值是否失配。
[0041]需要說(shuō)明的是，以上附圖2示例的基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的裝置的實(shí)施方式中，各功能模塊的劃分僅是舉例說(shuō)明，實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)需要，例如相應(yīng)硬件的配置要求或者軟件的實(shí)現(xiàn)的便利考慮，而將上述功能分配由不同的功能模塊完成，即將所述基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分成不同的功能模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。而且，實(shí)際應(yīng)用中，本實(shí)施例中的相應(yīng)的功能模塊可以是由相應(yīng)的硬件實(shí)現(xiàn)，也可以由相應(yīng)的硬件執(zhí)行相應(yīng)的軟件完成，例如，前述的腦缺血區(qū)域確定模塊，可以是具有執(zhí)行前述通過(guò)待測(cè)病人的磁共振彌散加權(quán)成像確定所述待測(cè)病人的腦缺血區(qū)域的硬件，例如腦缺血區(qū)域確定器，也可以是能夠執(zhí)行相應(yīng)計(jì)算機(jī)程序從而完成前述功能的一般處理器或者其他硬件設(shè)備；再如前述的灰度分布參數(shù)確定模塊，可以是具有執(zhí)行前述根據(jù)所述核心區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域內(nèi)的彌散表觀系數(shù)ADC值，確定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)彌散加權(quán)圖像DWI灰度分布參數(shù)功能的硬件，例如灰度分布參數(shù)確定器，也可以是能夠執(zhí)行相應(yīng)計(jì)算機(jī)程序從而完成前述功能的一般處理器或者其他硬件設(shè)備(本說(shuō)明書(shū)提供的各個(gè)實(shí)施例都可應(yīng)用上述描述原則)。
[0042]附圖2示例的基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的裝置中，腦缺血區(qū)域確定模塊201可以包括第一計(jì)算單元301，如附圖3所示本發(fā)明另一實(shí)施例提供的基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的裝置。第一計(jì)算單元301用于計(jì)算所述磁共振彌散加權(quán)成像中體素的ADC值，將所述磁共振彌散加權(quán)成像中體素的ADC值小于D1 XADCref的區(qū)域確定為所述核心區(qū)域，將所述磁共振彌散加權(quán)成像中體素的ADC在[D1XADCref, D2XADCref]并且與所述核心區(qū)域在空間相鄰的區(qū)域確定為所述過(guò)渡區(qū)域，所述ADCref為正常腦組織的ADC值，所述D1S [0.6，0.7]內(nèi)的任意常數(shù)，所述D2為[0.8，0.9]內(nèi)的任意常數(shù)。
[0043]附圖2或附圖3示例的基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的裝置中，灰度分布參數(shù)確定模塊202可以包括第一確定單元401和第二計(jì)算單元402，如附圖4_a或附圖4-b所示本發(fā)明另一實(shí)施例提供的基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的裝置，其中:
[0044]第一確定單元401，用于將所述核心區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域內(nèi)ADC值小于CXADCref的區(qū)域確定為所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域，所述C為[0.6，0.7]中的常數(shù)，所述ADCref為正常腦組織的ADC值；
[0045]第二計(jì)算單元402，用于計(jì)算所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI灰度分布參數(shù)。
[0046]附圖2示例的基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的裝置中，判定模塊203可以包括第三確定子模塊501和第一判定子模塊502，如附圖5所示本發(fā)明另一實(shí)施例提供的基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的裝置，其中:
[0047]第三確定子模塊501，用于通過(guò)獲取的N個(gè)病人是否溶栓和病人的預(yù)后好壞的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，確定用于判定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI與所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)的ADC值是否失配的閾值Thresh.，所述N為大于I的自然數(shù)；
[0048]第一判定子模塊502，用于若所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI的均方差DWIsd不小于所述閾值Threshliwi，則判定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI與所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)的ADC值失配。
[0049]附圖5示例的基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的裝置中，第三確定子模塊501可以包括統(tǒng)計(jì)單元601和求取單元602，如附圖6所示本發(fā)明另一實(shí)施例提供的基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的裝置，其中:
[0050]統(tǒng)計(jì)單元601，用于通過(guò)對(duì)所述N個(gè)病人中DWIsd大于或等于待定閾值Thresh1時(shí)溶栓后預(yù)后不好與不溶栓而預(yù)后好的病人數(shù)之和STP、DffIsd小于所述待定閾值Thresh1時(shí)溶栓后預(yù)后好與不溶栓而預(yù)后不好的病人數(shù)之和STN、DWIsd大于或等于所述待定閾值Thresh1時(shí)溶栓后預(yù)后好與不溶栓而預(yù)后不好的病人數(shù)之和Sfp以及DWIsd小于所述待定閾值Thresh1時(shí)溶栓后預(yù)后不好與不溶栓而預(yù)后好的病人數(shù)之和Sfn進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，獲取表征靈敏度的值Stp/ (Stp+Sfn)和表征特異性的值Stn/ (Sfp+Stn)；
[0051]求取單元602，用于求取使得Stp/ (Stp+Sfn) +Stn/ (Sfp+Stn)最大時(shí)所述待定閾值Thresh1的值，以所述使得Stp/ (Stp+Sfn) +Stn/ (Sfp+Stn)最大時(shí)所述待定閾值Thresh1的值作為所述用于判定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI與所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)的ADC值是否失配的閾值Threshliwi。
[0052]需要說(shuō)明的是，上述裝置各模塊/單元之間的信息交互、執(zhí)行過(guò)程等內(nèi)容，由于與本發(fā)明方法實(shí)施例基于同一構(gòu)思，其帶來(lái)的技術(shù)效果與本發(fā)明方法實(shí)施例相同，具體內(nèi)容可參見(jiàn)本發(fā)明方法實(shí)施例中的敘述，此處不再贅述。
[0053]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實(shí)施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，該程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括:只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盤(pán)或光盤(pán)等。
[0054]以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的方法和裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的方法，其特征在于，所述方法包括: 通過(guò)待測(cè)病人的磁共振彌散加權(quán)成像確定所述待測(cè)病人的腦缺血區(qū)域，所述腦缺血區(qū)域包括核心區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域； 根據(jù)所述核心區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域內(nèi)的彌散表觀系數(shù)ADC值，確定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)彌散加權(quán)圖像DWI灰度分布參數(shù)，所述DWI灰度分布參數(shù)包括所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI的均方差DWIsd ； 根據(jù)所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI的均方差DWIsd，判定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI與所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)的ADC值是否失配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過(guò)待測(cè)病人的磁共振彌散加權(quán)成像確定所述待測(cè)病人的腦缺血區(qū)域，包括: 計(jì)算所述磁共振彌散加權(quán)成像中體素的ADC值，將所述磁共振彌散加權(quán)成像中體素的ADC值小于D1XADCref的區(qū)域確定為所述核心區(qū)域，將所述磁共振彌散加權(quán)成像中體素的ADC在[D1XADCref, D2XADCref]并且與所述核心區(qū)域在空間相鄰的區(qū)域確定為所述過(guò)渡區(qū)域，所述ADCrefS正常腦組織的ADC值，所述D1S [0.6，0.7]內(nèi)的任意常數(shù)，所述D2為[0.8，0.9]內(nèi)的任意常數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述核心區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域內(nèi)的彌散表觀系數(shù)ADC值，確定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI灰度分布參數(shù)，包括: 將所述核心區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域內(nèi)ADC值小于CXADCief的區(qū)域確定為所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域，所述C為[0.6，0.7]中的常數(shù)，所述ADCref為正常腦組織的ADC值； 計(jì)算所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI灰度分布參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI灰度分布參數(shù)，判定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI與所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)的ADC值是否失配，包括: 通過(guò)獲取的N個(gè)病人是否溶栓和病人的預(yù)后好壞的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，確定用于判定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI與所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)的ADC值是否失配的閾值Threshmn，所述N為大于I的自然數(shù)； 若所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI的均方差DWIsd不小于所述閾值Threshliwi，則判定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI與所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)的ADC值失配。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述通過(guò)獲取的N個(gè)病人是否溶栓和病人的預(yù)后好壞的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，確定用于判定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI與所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)的ADC值是否失配的閾值ThreshDWI，包括: 通過(guò)對(duì)所述N個(gè)病人中DWIsd大于或等于待定閾值Thresh1時(shí)溶栓后預(yù)后不好與不溶栓而預(yù)后好的病人數(shù)之和STP、DWIsd小于所述待定閾值Thresh1時(shí)溶栓后預(yù)后好與不溶栓而預(yù)后不好的病人數(shù)之和STN、DWIsd大于或等于所述待定閾值Thresh1時(shí)溶栓后預(yù)后好與不溶栓而預(yù)后不好的病人數(shù)之和Sfp以及DWIsd小于所述待定閾值Thresh1時(shí)溶栓后預(yù)后不好與不溶栓而預(yù)后好的病人數(shù)之和Sfn進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，獲取表征靈敏度的值Stp/ (Stp+Sfn)和表征特異性的值 Stn/ (Sfp+Stn)； 求取使得Stp/ (Stp+Sfn)+Stn/ (SFP+STN)最大時(shí)所述待定閾值Thresh1的值，以所述使得Stp/ (Stp+Sfn) +Stn/ (SFP+STN)最大時(shí)所述待定閾值Thresh1的值作為所述用于判定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI與所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)的ADC值是否失配的閾值Threshmn。
6.一種基于磁共振彌散加權(quán)成像確定腦缺血特征的裝置，其特征在于，所述裝置包括: 腦缺血區(qū)域確定模塊，用于通過(guò)待測(cè)病人的磁共振彌散加權(quán)成像確定所述待測(cè)病人的腦缺血區(qū)域，所述腦缺血區(qū)域包括核心區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域； 灰度分布參數(shù)確定模塊，用于根據(jù)所述核心區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域內(nèi)的彌散表觀系數(shù)ADC值，確定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)彌散加權(quán)圖像DWI灰度分布參數(shù)，所述DWI灰度分布參數(shù)包括所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI的均方差DWIsd ； 判定模塊，用于根據(jù)所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI的均方差DWIsd,判定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI與所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)的ADC值是否失配。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述腦缺血區(qū)域確定模塊包括: 第一計(jì)算單元，用于計(jì)算所述磁共振彌散加權(quán)成像中體素的ADC值，將所述磁共振彌散加權(quán)成像中體素的ADC值小于D1X AD(；ef的區(qū)域確定為所述核心區(qū)域，將所述磁共振彌散加權(quán)成像中體素的ADC在[D1XADCref, D2XADCref]并且與所述核心區(qū)域在空間相鄰的區(qū)域確定為所述過(guò)渡區(qū)域，所述ADCrefS正常腦組織的ADC值，所述D1S [0.6，0.7]內(nèi)的任意常數(shù)，所述D2為[0.8，0.9]內(nèi)的任意常數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，所述灰度分布參數(shù)確定模塊包括: 第一確定單元，用于將所述核心區(qū)域和過(guò)渡區(qū)域內(nèi)ADC值小于CXADCref的區(qū)域確定為所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域，所述C為[0.6，0.7]中的常數(shù)，所述ADCref為正常腦組織的ADC值； 第二計(jì)算單元，用于計(jì)算所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI灰度分布參數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述判定模塊包括: 第三確定子模塊，用于通過(guò)獲取的N個(gè)病人是否溶栓和病人的預(yù)后好壞的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，確定用于判定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI與所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)的ADC值是否失配的閾值Threshliwi，所述N為大于I的自然數(shù)； 第一判定子模塊，用于若所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI的均方差DffIsd不小于所述閾值ThreshDWI，則判定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI與所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)的ADC值失配。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述第三確定子模塊包括: 統(tǒng)計(jì)單元，用于通過(guò)對(duì)所述N個(gè)病人中DWIsd大于或等于待定閾值Thresh1時(shí)溶栓后預(yù)后不好與不溶栓而預(yù)后好的病人數(shù)之和STP、DffIsd小于所述待定閾值Thresh1時(shí)溶栓后預(yù)后好與不溶栓而預(yù)后不好的病人數(shù)之和STN、DffIsd大于或等于所述待定閾值Thresh1時(shí)溶栓后預(yù)后好與不溶栓而預(yù)后不好的病人數(shù)之和Sfp以及DWIsd小于所述待定閾值Thresh1時(shí)溶栓后預(yù)后不好與不溶栓而預(yù)后好的病人數(shù)之和Sfn進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，獲取表征靈敏度的值Stp/(STP+SFN)和表征特異性的值Stn/ (Sfp+Stn)； 求取單元，用于求取使得Stp/ (Stp+Sfn)+Stn/ (SFP+STN)最大時(shí)所述待定閾值Thresh1的值，以所述使得Stp/ (Stp+Sfn)+Stn/ (SFP+STN)最大時(shí)所述待定閾值Thresh1的值作為所述用于判定所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)DWI與所述磁共振彌散加權(quán)成像中低ADC值的區(qū)域內(nèi)的ADC值是否失配的閾值Thresh.。
【文檔編號(hào)】A61B5/055GK104510470SQ201310455392
【公開(kāi)日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】胡慶茂, 鄭惠敏 申請(qǐng)人:深圳先進(jìn)技術(shù)研究院