[發明專利]基于多參數MRI的前列腺癌計算機輔助檢測系統

有效

• 申請號: 201611225668.1
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106778005B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 諶先敢;劉海華;陸雪松;高智勇;李旭
• 申請（專利權）人: 中南民族大學
• 主分類號: G16H50/20
• 分類號: G16H50/20;G06T7/11;G06T7/136
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙) 11221
• 代理人: 王衛東

本發明公開了一種基于多參數MRI的前列腺癌計算機輔助檢測方法及系統，涉及醫學圖像處理領域。該方法包括以下步驟：在訓練階段，首先對病例樣本進行預處理，然后自動提取前列腺區域和病灶候選區域，接著計算病灶候選區域的特征，用來訓練分類器；在測試階段，使用訓練好的分類器，來對測試病例樣本中經過自動提取的病灶候選區域的特征進行分類，得到相應的診斷結果，作為參考意見提供給醫生。本發明給放射科醫生提供一系列的量化指標及相應的惡性概率值，能有效輔助醫生利用MRI圖像對前列腺癌進行診斷。

技術領域

本發明涉及醫學圖像處理領域，具體是涉及一種基于多參數MRI 的前列腺癌計算機輔助檢測方法及系統。

背景技術

PCa(Prostate Cancer，前列腺癌)是世界上男性的第二大癌癥，在美國，大約1/6的男人會得前列腺癌，1/36的男人會死于這種疾病。目前，前列腺癌的診斷方法有：TRUS(Trans-rectal Ultrasound，超聲引導下經直腸)前列腺穿刺活檢術和PSA(Prostate-specific Antigen，前列腺特異抗原)血清檢查。前列腺穿刺活檢會給病人帶來較大不適，可能會發生嚴重感染。前列腺特異抗原具有前列腺組織特異性，而不具前列腺癌特異性，前列腺癌與良性前列腺增生的血清PSA結果存在相當程度的重疊。

不同于上述兩種方法，多參數MRI(Magnetic Resonance Imaging，磁共振成像)能夠探測前列腺區域的形態和功能信息，已經成為一種較好的前列腺癌診斷方法。與前列腺癌診斷相關的MRI序列包括 T2WI(T2Weight Imaging，T2加權圖像)、DWI(DiffusionWeight Imaging，彌散加權成像)、DCE(Dynamic Contrast Enhanced，動態增強)、磁共振波譜成像(MR spectroscopy)等等。放射科醫生整合這些不同的序列的信息來進行診斷。

由于放射科醫生本身的限制和MRI圖像數據的復雜性，放射科醫生的診斷效率不高，特別是對于經驗不足的醫生。在前列腺癌的 MRI圖像診斷過程中，需要經驗豐富的放射科醫生分析從不同MRI 序列提取的數據，勞動量十分巨大。而且，在診斷過程中，人為疏忽和感知錯誤也會造成一定的誤診，不同放射科醫生對同一病例的判斷也會由于經驗不同而存在一定的差異。對于經驗不足的放射科醫生來說，從各種不同MRI序列對前列腺癌進行診斷非常具有挑戰性。

計算機輔助診斷(CAD)是指使用計算機對醫學圖像進行分析，得到分析結果作為“參考意見”，由醫生進行診斷。目前，比較成熟的CAD系統包括：乳腺X射線攝影CAD系統和胸部X光片CAD 系統。在前列腺癌計算機輔助診斷領域，研究者已經設計出一些基于多參數MRI的前列腺癌計算機輔助診斷系統，在訓練階段，這些系統從MRI序列提取各類不同的特征，用來訓練分類器，在測試階段，使用訓練好的分類器，來對測試病例的特征進行分類，得到相應的診斷結果。

目前有些方法提取像素點特征，這些方法一般是以某像素點為中心的局部窗口內的統計特征作為該點的特征，這些方法的不足在于：像素點的數目較多，會造成訓練的數據量過大，且所用的像素點特征無法描述整個病變區域的全貌，不像區域特征那樣容易被醫生所理解。另外一些方法提取病灶候選區域的特征，例如：尺寸、形狀、紋理、不對稱性，不足之處在于：前列腺區域的分割本身就是一個困難的問題，且前列腺區域內的癌癥病灶也需要有經驗的醫生手工分割來獲取，同時，還需要更多的有效特征來描述前列腺癌的病灶區域。因此，亟待開發能夠幫助放射科醫生進行前列腺癌的診斷的技術。

發明內容

本發明的目的是為了幫助放射科醫生進行前列腺癌的診斷，提供一種基于多參數MRI的前列腺癌計算機輔助檢測方法及系統，給放射科醫生提供一系列的量化指標及相應的惡性概率值，能有效輔助醫生利用MRI圖像對前列腺癌進行診斷。

本發明提供一種基于多參數MRI的前列腺癌計算機輔助檢測方法，包括以下步驟：

A、訓練階段：