[發明專利]一種PET圖像鼻咽癌瘤內異質性的定量刻畫方法

在審

• 申請號: 201810558897.8
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108805892A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 路利軍;呂聞冰;馬建華;馮前進;陳武凡
• 申請（專利權）人: 南方醫科大學
• 主分類號: G06T7/136
• 分類號: G06T7/136;G06T7/41
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 趙蕊紅

本發明屬于醫學圖像分析領域，具體為一種PET圖像鼻咽癌瘤內異質性的定量刻畫方法。本發明包括：獲取患者的PET/CT掃描數據，將其轉換為標準攝取值(SUV)圖像；對鼻咽部原發病灶進行三維分割；對病灶進行離散化處理，對處理后的病灶構建4種影像組學矩陣，并全面考慮矩陣構建過程中的對稱性、平均策略、距離、鄰域個數以及窗寬尺寸5種參數設置；從構建好的矩陣中提取415個紋理特征，結合5個傳統SUV特征以實現瘤內代謝異質性的定量刻畫。本發明通過充分挖掘無創的PET圖像所蘊含的信息，更加全面地刻畫了鼻咽癌的瘤內代謝異質性，為醫生實現精準鼻咽癌鑒別提供了定量的評估指標。

技術領域

本發明涉及醫學圖像分析技術領域，具體涉及一種PET圖像鼻咽癌瘤內異質性的定量刻畫方法。

背景技術

鼻咽癌是一種多發于中國華南地區的地方特色病，每10萬人中，可高達30人發病。¹⁸F-FDG PET/CT已被廣泛用于鼻咽癌的檢查，然而，由于良性的炎癥病變組織通常也會表現出較高的葡萄糖攝取，影像科醫生通過肉眼觀察病灶的代謝強度及解剖形態無法實現瘤內異質性圖像區域的定量刻畫。因此早期鼻咽癌的鑒別易受炎癥病變的干擾，導致特異性不足85％，其確診仍然依賴于有創傷的組織病理活檢。紋理特征已在多種癌癥的診斷、療效評估以及預后預測等方面展現出其潛在價值。然而，現有技術對于紋理矩陣的構建方法較為單一，并未全面考慮到矩陣構建過程中對稱性、平均策略、距離、鄰域個數、窗寬尺寸等參數設置的影響，極大地限制了瘤內異質性定量刻畫的充分性和全面性。因此，充分挖掘無創的PET圖像所蘊含的信息，實現鼻咽癌瘤內異質性的定量刻畫甚為必要。

發明內容

鑒于上述技術背景，本發明的目的在于提供一種PET圖像鼻咽癌瘤內異質性的定量刻畫方法。

本發明的上述目的通過如下技術手段實現：

提供一種PET圖像鼻咽癌瘤內異質性的定量刻畫方法，包括：

(1)獲取目標對象PET/CT掃描的DICOM格式的原始圖像，并對所述原始圖像進行預處理；

(2)在處理后的標準攝取值圖像上進行鼻咽部原發病灶三維分割；

(3)對分割好的三維病灶進行SUV灰階離散化處理；并采用多種參數設置構建紋理矩陣；

(4)從紋理矩陣提取紋理特征，進行瘤內異質性定量刻畫。

優選的，所述的獲取目標對象PET/CT掃描的DICOM格式的原始圖像，并對所述原始圖像進行預處理包括：對PET圖像進行插值，與CT圖像配準融合，并采用式(1)將PET活度圖轉換為標準攝取值圖像：

優選的，步驟(2)具體是采用SUV>2.5的閾值進行初始分割，然后再調整得到最后的3D分割病灶。

優選的，步驟(3)中的SUV灰階離散化處理，采用式(2)：

其中，SUV(x)表示體素x的標準攝取值，B表示離散化間距，取0.1，SUV_Dis(x)表示體素x離散化之后的標準攝取值。

優選的，步驟(3)中構建紋理矩陣，具體包括四種矩陣，分別為灰度共生矩陣、灰度游程矩陣、灰度區域尺寸矩陣和鄰域差分矩陣。

優選的，灰度共生矩陣構建過程中包含對稱性、平均策略和距離三個參數，灰度游程矩陣構建過程中包含平均策略參數，灰度區域尺寸矩陣構建過程中包含鄰域個數參數，鄰域差分矩陣構建過程中包含窗寬尺寸參數。