[发明专利]多模态磁共振成像的脑部DWI高亮信号区定量分析方法

说明书

本发明公开了多模态磁共振成像的脑部DWI高亮信号区定量分析方法，首先通过配准方法将脑卒中确诊患者脑部的扩散加权影像、表观扩散系数分布图以及脑血流量图在空间解剖位置上对准；其次，通过基于多参数的联合阈值方法获得扩散加权影像、表观扩散系数分布图以及脑血流量图中共同的脑部DWI高亮信号区；然后，对脑部DWI高亮信号区进行校正，去除伪DWI高亮信号区；最后，定量分析脑卒中确诊患者脑部DWI高亮信号区的大小、体积、位置等参数。

技术领域

本发明属于磁共振成像和医学图像处理技术领域，具体涉及多模态磁共振成像的脑部DWI高亮信号区定量分析方法。

背景技术

目前针对脑部DWI高亮信号区的定量分析方法虽有一些，但效果不佳。其中，根据表观弥散系数阈值进行分割是最常用的方法，但表观弥散系数图本身信噪比低，分辨率差，分割结果噪声大，往往需要人工辅助调整。充分利用扩散加权成像及表观弥散系数的图像表现，甚至结合多种模态的图像信息，具有更加准确的定量分析脑部DWI高亮信号区的潜力。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中脑部DWI高亮信号区定量分析方法存在的上述技术困难，提供了多模态磁共振成像的脑部DWI高亮信号区定量分析方法。

多模态磁共振成像的脑部DWI高亮信号区定量分析方法，包括以下步骤：

步骤1、根据脑卒中确诊患者的动脉自旋标记成像中的控制影像和标记影像获得脑血流量图，对脑卒中确诊患者脑部的扩散加权影像、表观扩散系数分布图以及脑血流量图进行配准并去除脑壳及脑外结构；

步骤2、设置脑部DWI高亮信号区在扩散加权影像、表观扩散系数分布图及脑血流量图中对应的DWI阈值、ADC分布图阈值和CBF阈值，根据DWI阈值获得扩散加权影像的待确定脑部DWI高亮信号区，根据ADC分布图阈值获得表观扩散系数分布图的待确定脑部DWI高亮信号区，根据CBF阈值获得脑血流量图的待确定脑部DWI高亮信号区；扩散加权影像、表观扩散系数分布图及脑血流量图各自的待确定区域的交集为脑部DWI高亮信号区；

步骤3、利用步骤2提取健康人对应的脑部DWI高亮信号区作为伪脑部DWI高亮信号区，将利用步骤2提取脑卒中确诊患者对应的脑部DWI高亮信号区减去伪脑部DWI高亮信号区获得最终的脑部DWI高亮信号区；

步骤4、计算最终的脑部DWI高亮信号区中的体素大小，计算脑部DWI高亮信号区的各层的面积大小、真实体积及分布范围。

如上所述的DWI阈值＝Mean+ɑ*SD，其中，Mean为扩散加权影像的信号强度的均值，SD为扩散加权影像的信号强度的均方差，ɑ＝1；扩散加权影像中信号强度大于DWI阈值的区域为扩散加权影像的待确定脑部DWI高亮信号区。

如上所述的ADC分布图阈值＝700*10^-6mm²/s，表观扩散系数分布图中信号强度小于ADC分布图阈值的区域为表观扩散系数分布图的待确定脑部DWI高亮信号区。

如上所述的CBF阈值＝1.5*脑血流量图对侧点的信号强度，脑血流量图对侧点为以脑血流量图左右侧的中线为镜像对称的点，脑血流量图中信号强度小于CBF阈值的区域即为脑血流量图的待确定脑部DWI高亮信号区。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1.通过仿射配准、弹性配准等配准策略由粗到精地配准策略配准脑卒中确诊患者的DWI、ADC分布图以及CBF，使得它们不仅在空间分辨率一致，且在空间解剖结构能够准确对应。

2.基于多参数的脑部DWI高亮信号区提取方法，能够综合考虑DWI高亮信号区的扩散加权、表观扩散系数、血流分布等多种因素，更为准确的提取脑部DWI高亮信号区。