[發明專利]質子磁共振波譜信號中的水峰處理方法

有效

• 申請號: 201210301526.4
• 申請日: 2012-08-22
• 公開（公告）號: CN102805625A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 竇維蓓;李源
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: A61B5/055
• 分類號: A61B5/055
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

1.一種質子磁共振波譜信號中的水峰處理方法，其特征是所述方法包括：

步驟1：對質子磁共振波譜成像設備采集的信號進行預處理，得到質子磁共振波譜原始信號序列；

步驟2：提取質子磁共振波譜原始信號序列中的水峰的頻譜分布特征點，得到水峰頻譜分布特征點序列；

步驟3：比較水峰頻譜分布特征點序列和質子磁共振波譜原始信號序列，在水峰頻譜分布特征點序列相對于質子磁共振波譜原始信號序列缺少頻率的位置插入頻率和該頻率對應的信號值，得到重構的水峰頻譜分布特征點序列；

步驟4：從質子磁共振波譜原始信號序列中減去重構的水峰頻譜分布特征點序列，實現質子磁共振波譜信號中的水峰處理。

2.根據權利要求1所述的質子磁共振波譜信號中的水峰處理方法，其特征是所述步驟2采用下凸函數檢測法，包括：

步驟201：在質子磁共振波譜原始信號序列中，獲取水峰峰值位置左側和右側兩個設定區域；

步驟202：對于水峰峰值位置左側和右側兩個設定區域，按照頻率序號由低到高的順序檢測每一個頻率對應的信號值，將不滿足下凸函數條件的頻率和其對應的信號值從質子磁共振波譜原始信號序列中刪除，從而得到水峰頻譜分布特征點序列；

所述下凸函數條件為：(f_i+1-f_i)·a[f_i-1]+(f_i-f_i-1)·a[f_i+1]≥(f_i+1-f_i-1)·a[f_i]，其中f_i-1，f_i，f_i+1分別是序號為i-1，i和i+1的頻率，a[f_i-1]，a[f_i]和a[f_i+1]分別是頻率f_i-1，f_i和f_i+1對應的信號值。

3.根據權利要求1所述的質子磁共振波譜信號中的水峰處理方法，其特征是所述步驟2采用折線近似法，包括：

步驟301：將質子磁共振波譜原始信號序列分為3個區域，即左側區域、中間區域和右側區域；其中，中間區域滿足：

（1）包含水峰峰值；

（2）區域內水峰峰值以左單調增右側單調減；

步驟302：對于每一個設定區域，取設定區域的兩個端點位置的頻點對應的信號值，做一條連接兩個信號值的線段，作為近似折線；

步驟303：在相應設定區域的每個頻點對應的信號值中，尋找距離近似折線最遠的信號值；

步驟304：將距離近似折線最遠的信號值加入近似折線，形成兩條近似折線；

步驟305：對每條近似折線，重復執行步驟303-304設定次數，得到近似折線段族，折線段族的端點構成初步的水峰頻譜分布特征點序列；

步驟306：對于折線段族上除兩頭端點外的點，如果左側折線段的斜率小于0而右側折線段的斜率大于0，則保留該點，如不符合此條件則刪除該點，將保留下來的點重新連線，得到更新的折線段族；

步驟307：對于折線段族上除兩頭端點外的點，如果左側折線段的斜率k₁大于0而右側折線段的斜率k₂小于0，并且左側折線段的斜率k₁和右側折線段的斜率k₂滿足條件k₁k₂<-1時，則刪除該點，并將剩下的點重新連線，得到更新的折線族；

步驟308：對于折線段族上除兩頭端點外的點，如果左側折線段的斜率k₁小于0而右側折線段的斜率k₂大于0，并且左側折線段的斜率k₁和右側折線段的斜率k₂滿足條件k₁k₂<-1時，則刪除該點，并將剩下的點重新連線，得到更新的折線段族；

步驟309：判斷折線段族中相鄰的兩條折線段的斜率乘積是否小于-1，如果相鄰的兩條折線段的斜率乘積小于-1，則重復進行步驟307與308直至折線段族中相鄰的兩條折線段的斜率乘積都大于等于-1，最后保留下來的點組成的序列即為水峰頻譜分布特征點序列。

4.根據權利要求2或3所述的質子磁共振波譜信號中的水峰處理方法，其特征是所述在水峰頻譜分布特征點序列相對于質子磁共振波譜原始信號序列缺少頻點的位置插入信號值采用線性插值法，其公式為：

a′[fi]=a[fi+1]-a[fi-1]fi+1-fi-1(fi-fi-1)+a[fi-1]]]>

其中，i為水峰頻譜分布特征點序列相對于質子磁共振波譜原始信號序列缺少頻率的位置，f_i為位置i處的頻率，a′[f_i]為插入的信號值，f_i+1和f_i-1分別為位置i+1和i-1處的頻率，a[f_i+1]和a[f_i-1]分別為頻率f_i+1和f_i-1對應的信號值。