[发明专利]基于相关系数的中风灌注成像病变区域检测系统及方法

说明书

本发明提供了一种基于相关系数的中风灌注成像病变区域检测方法及系统，该方法包括以下步骤：A.读取脑灌注图像，该脑灌注图像包括三维图像信息和时序信息；B.对三维图像中的每一个体素点带时序的信息进行后向解算，得到每一个体素点的最高流量，累计流量，最高流量延时信息；C.获取动脉输入函数；D.对于所述三维图像中每一个三维体素点，计算其时序信号的曲线和动脉输入函数的皮尔逊相关系数或斯皮尔斯曼相关系数，并将结果生成热力图。本发明的方法使可以减少由于噪音和不同扫描图片中强度值的差异导致的误判和可能对组织造成的损伤。

技术领域

本发明涉及医疗检测设备和该设备的检测和成像方法，具体得涉及一种基于相关系数的中风灌注成像病变区域检测系统及方法。

背景技术

大脑灌注成像(Brain Perfusion Imaging)在疾病诊断、病期分型和治疗指导中具有重要作用，是诊断脑血栓、癫痛、痴呆症、中风(脑卒中)等疾病的重要手段。大脑灌注成像通常可提供脑部血流量、血容量、平均通过时间及达峰时间等参数图，在对脑血流速(CBF)、脑血容积(CBV)、平均通过时间(MTT)等血液动力学参数进行定量时，通常会需用到动脉中示踪剂的浓度变化曲线——动脉输入函数(AIF)。

为了优化灌注成像的效果、减少误差、提高成像速度和成像准确率，现有技术中公开了多种对共振灌注成像后处理方法及系统的改进。

例如，在中国发明专利申请(公开号CN109242863A)中公开了一种缺血性脑卒中图像区域分割方法及装置。该方法包括：预处理第一颅内计算机断层灌注成像CTP时序图，得到预处理后颅内的CTP时序图；将所述预处理后的颅内CTP时序图输入第一网络进行处理，得到所述预处理后的颅内CTP时序图对应的第一核磁共振MRI图像；将所述第一MRI图像输入第二网络进行处理，得到缺血性脑卒中的区域分割图像，其中，对所述第一颅内计算机断层灌注成像时序图进行卷积操作，确定所述第一颅内计算机断层灌注成像时序图中的动脉输入函数(AIF)；根据所述动脉输入函数和所述第一颅内计算机断层灌注成像时序图，确定起始时间，所述起始时间为所述动脉输入函数在所述第一颅内计算机断层灌注成像时序图中出现的时间；去除所述起始时间之前的数据，得到第三颅内计算机断层灌注成像时序图；对所述第三颅内计算机断层灌注成像时序图进行解卷积操作。该方法能够通过神经网络自动找出CTP时序图中的AIF，并根据AIF的位置将CTP时序图中的无效数据去除。再对去除了无效数据后的CTP时序图进行解卷积操作，得到预处理后的CTP时序图，并对预处理后的CTP时序图进行卷积操作，生成核磁共振图像，并对核磁共振图像进行卷积操作，自动高效的将CTP时序图分成脑梗塞区域、半暗带区域和背景区域。

又如，中国发明专利(公告号CN101002104B)中公开了一种对有脉管的动物对象的感兴趣区域的灌注磁共振成像方法，所述方法包括：向所述对象的脉管系统中给予造影剂药剂；在从造影剂到达所述感兴趣区域之前到至少所述造影剂穿过所述感兴趣区域的第一通过的末端期间内在一系列时间值(t)上确定所述感兴趣区域的体素(i)的磁共振信号强度s_i(t)；由确定的所述信号强度的值s_i(t)和一动脉输入函数v(t)，对每个所述体素确定组织残留函数r_i(t)的值；可选择的，由确定的r_i(t)的值产生所述感兴趣区域的图象；改进包括由s_i(t)产生体素特定动脉函数v_i(t)并使用所述体素特定动脉函数来确定组织残留函数r_i(t)的值。该方法通过由磁共振图象强度信号s_i(t)确定v_i(t)的体素特定值，临床信息意义更大的r_i(t)值和因此上面提到的区域参数的值可被确定。另外，通过将v_i(t)表现为时间的函数，可以评估器官的血液供应模式。