[發明專利]基于多模態磁共振影像的大腦灰質及白質追蹤方法及裝置

有效

• 申請號: 201910938159.0
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110689536B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 唐翡;張治國;鄧德茂;趙利華;韋懿宸;段高雄
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T5/50
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 洪銘福

本發明公開了一種基于多模態磁共振影像的大腦灰質及白質追蹤方法及裝置。方法包括：獲取樣本人群的腦影像數據，得到結構磁共振圖像和彌散張量圖像；對結構磁共振圖像、彌散張量圖像進行預處理，得到大腦灰質圖像、部分各向異性系數圖像；對大腦灰質圖像和部分各向異性系數圖像進行融合，實現大腦灰質及白質追蹤。本發明采用多變量分析方法對多模態磁共振圖像(結構磁共振圖像以及彌散張量圖像)進行融合，解決了現有技術中使用單變量方法對結構磁共振影像或彌散張量成像數據這些單一模態磁共振數據進行分析導致一些隱藏的聯合信息被忽略，分析不全面的技術問題，從而提供一種數據更豐富、分析更全面、結果更準確的大腦灰質及白質追蹤方法和裝置。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其是涉及一種基于多模態磁共振影像的大腦灰質及白質追蹤方法及裝置。

背景技術

MCI：Mild?Cognitive?Impairment，輕度認知障礙。

HC：Healthy?Control，健康對照。

GM：Grey?Matter，灰質，是中樞神經系統的重要組成部分，對信息進行深入處理。

GMV：Grey?Matter?Volume，灰質體積。

WM：White?Matter，白質，控制著神經元共享的訊號，協調腦區之間的正常運作。

MRI：Magnetic?Resonance?Imaging，磁共振成像，簡稱磁共振。

sMRI：Structural?Magnetic?Resonance?Imaging，結構磁共振成像，可以用來評估每個體素上灰質的局部濃度或體積的變化，從而反映相應解剖結構的變化。

DTI：Diffusion?Tensor?Imaging，彌散張量成像，可以從中提取出部分各向異性系數等參數來反映白質纖維束的走向和連接等解剖信息。

FA：Fractional?Anisotropy，部分各向異性系數。

CCA：Canonical?Correlation?Analysis，典型相關分析，一種多變量分析方法。

ICA：Independent?Component?Analysis，獨立成分分析，一種多變量分析方法。

mCCA：multimodal?Canonical?Correlation?Analysis，多模態典型相關分析，一種多變量分析方法，可用于多種模態數據進行融合分析。

jICA：joint?Independent?Component?Analysis，聯合獨立成分分析，一種多變量分析方法，可用于對多種模態數據進行融合分析。

mCCA-jICA：multimodal?Canonical?Correlation?Analysis-joint?IndependentComponent?Analysis，多模態典型相關分析-聯合獨立成分分析，一種多變量分析方法，結合了典型相關分析以及獨立成分分析兩種方法，對多模態數據進行融合分析。

輕度認知障礙是介于正常衰老和癡呆之間的一種中間狀態，會導致患者認知能力輕微而顯著的下降，其中包括記憶和思維能力。結構核磁共振是一種神經影像類型，可以顯示大腦的解剖結構，常用于分析大腦灰質結構信息；彌散張量成像則可以反映大腦的纖維束彌散相關信息，常用于研究大腦白質的纖維束。利用結構磁共振影像以及彌散張量成像技術，這些不同模態的數據可以表征輕度認知障礙引起的大腦灰質與白質的形態差異變化。