[發明專利]一種基于非負矩陣分解的惡性膠質母細胞瘤組織分類方法

有效

• 申請號: 201410743418.1
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN104537642B
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 李雨謙;皮亦鳴;劉鑫;閔銳;范錄宏;李晉;楊曉波
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;A61B5/055
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

1.一種基于非負矩陣分解的惡性膠質母細胞瘤組織分類方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步：第一級非負矩陣分解；在VOI區域內所有體素的波譜構成的矩陣X上應用非負矩陣分解，并令波源數量為2；波譜的初始值選用仿真的正常、腫瘤及壞死組織分別對應的波譜；空間分布h-map的初始值為隨機量；得到兩個波源及其相應的空間分布H_normal及H_abnormal；比較兩波譜的NAA/Lips的比值，NAA為N-乙酰天門冬氨酸，Lips為脂質峰，NAA/Lips比值較大的波譜W_normal代表正常組織，較小的波譜代表非正常組織；

第二步：第二級非負矩陣分解；由H_abnormal確定非正常組織范圍，H_abnormal的數值范圍為[H_min,H_max]；設定t₁、t₂兩個參數，其中t₁由小到大取值，t₂由大到小取值，取值范圍均為[H_min,H_max]；構造掩膜函數f(t)，對應不同的t值，H_abnormal中超過t值的數值對應的體素即代表非正常組織，在由非正常組織波譜組成的矩陣上再次應用非負矩陣分解算法，并令波源數目為2，波譜的初始值選用仿真的正常、腫瘤及壞死組織分別對應的波譜；空間分布h-map的初始值為隨機量；由此得到非正常的兩種波源W¹_normal(t)與W²_abnormal(t)；門限值的選取法則：

f(t)＝corr1(t)+corr2(t)+corr3(t)

corr1(t)＝corr(W_normal,W¹_abnormal(t))

corr2(t)＝corr(W_normal,W²_abnormal(t))

corr3(t)＝corr(W¹_normal(t),W²_abnormal(t))

其中，corr(x，y)為求向量x和向量y的相關系數；

最佳門限值的選取規則如下：

t＝argmin(f(t1),f(t2))

得到最佳門限值下的W¹_normal(t)與W²_abnormal(t)后，計算W¹_normal(t)與W²_abnormal(t)的Cho/Lips的比值，Cho為膽堿，Cho/Lips比值較小的波譜對應為壞死組織即W_necrosis，另一個對應為腫瘤組織即W_tumor；

第三步：非負最小二乘方差分量估計；由得到的三個波源：正常組織W_normal，腫瘤組織W_tumour及壞死組織W_necrosis，在第一步中VOI區域上應用非負最小二乘法，得到三個波源對應的準確的空間分布h-map。