[发明专利]用于超声分子影像研究的声像图定量分析及综合定量分析方法

说明书

本发明公开了一种用于超声分子影像研究的声像图定量分析及综合定量分析方法，以超声分子影像(包括常规超声图像和超声造影图像)为研究对象，通过对截取的各类ROI灰度值进行统计分析，可以实现对各类ROI的灰度值定量分析，从而为超声医学检测和辅助诊断提供有效数据支持。进一步通过ROI位置标记和加载，可以分别在常规超声图像和超声造影图像中完全相同位置标记出同一ROI。因此，本发明填补了超声ROI灰度值定量分析的空白，系统简单、易用、可视化程度高，并集合了图像缩放处理及任意ROI标记于一身，提高了ROI灰度值分析的精度和有效性，能广泛应用于超声医学图像分析、辅助诊断等众多领域。

技术领域

本发明属于超声分子影像技术领域，涉及用于超声分子影像研究的超声图像分析，具体涉及计算机科学、医学分子影像研究的交叉领域，具体涉及一种能够实现声像图定量分析的方法及系统。

背景技术

随着社会科技的进步和人类生活水平的提高，人们对医疗、健康的关注程度越来越高，大大促进了医学影像技术的飞速发展，使得医学影像广泛应用在医疗的诊断、术前规划、术中引导、术后监测等各个环节。其中，分子影像作为医学影像技术发展的前沿领域，因涉及生物医学工程、计算机科学、分子生物学等多个领域，已成为现代医学中发展最快的学科之一，有望对人体生理和病理过程进行细胞和分子水平的无损伤、实时成像，引领人类社会进入精准医学新时代。

超声分子影像通过巧妙设计功能特异的分子探针，能够将基因表达、生物信号传递、疾病发生发展等一系列复杂的信息变化过程转变成直观的声像图加以显示，并借助超声成像技术实时性强、便携、无损伤的优点，近几年发展迅速。虽然目前可用于超声分子影像研究的超声仪器厂家众多，但往往只注重图像的增强处理技术，并没有深入开发量化分析功能，尚无对声像图生物信息进行精确定量研究的分析系统，严重限制了超声分子影像的医学研究和临床应用。特别是对图像中感兴趣区域(ROI)灰度值的定量分析，对探索活体组织分子和细胞水平的生物学信息具有重要价值，进而对疾病实现早期亚临床诊断和治疗具有十分深远的意义。此外，利用超声造影剂产生谐波的特点，超声仪器通过分别接收并处理基波和谐波的回波信号，可分别获取普通超声的灰度图像和超声造影的增强图像。因此，如果能实现对超声造影过程中产生的灰度图像和造影增强图像的进行对比分析，将能对疾病的分子影像诊断和研究提供更有效的依据。

目前已知的声像图处理技术还存在以下问题：(1)大部分往往只能选用矩形、圆形、椭圆形等较为规则的截取方式，这种截取方式通常不能完全的覆盖ROI或者会截取到ROI以外的区域，从而影响分析；(2)声像图处理技术采用鼠标标点的方式实现ROI选取，但是其标点之间的连接采用直线的方式连接，所以ROI选择不够圆滑精确，影响分析；(3)传统的图像ROI截取系统只能对原始图像大小进行截取分析，但是ROI多为一整张图里面很小的一部分，这样也会影响ROI的精确截取，影响后续图像分析；(4)在以往的图像处理中，无法实现对常规超声图像和超声造影图像中同一ROI进行对比分析，而通过对常规超声图像和超声造影图像中同一ROI进行对比分析能够为疾病的影像诊断和科学研究提供更多的分子信息。

因此，亟待研发一种能够实现对声像图实现定量分析的方法及系统，解决传统超声图像处理中存在的各类精度问题。

发明内容

针对现有超声分子影像技术无法实现定量分析，从而限制其在医学研究和临床应用的问题，提供一种用于超声分子影像研究的声像图定量分析方法及系统，实现对超声分子影像灰度值的定量分析，为医学研究和临床应用提供有效图像数据，并实现超声分子影像中常规超声图像和超声造影图像中同一ROI的对比。

本发明所针对的研究对象为通过超声分子成像获取的超声图像，该超声图像为常规超声图像或超声造影图像。对两种类型超声图像可以采用相同的处理过程，基于此，本申请提供了两种可实现方案：

(1)第一种是声像定量分析方法，实现对常规超声图像或/和超声造影图像的灰度值定量分析；