[發明專利]一種基于核磁共振信號的腫瘤組織標本的識別方法及系統

有效

• 申請號: 202011155793.6
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112305006B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 陸榮生;易紅;吳正秀;倪中華
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08;G06F1/20;G06N3/0464;G06N3/0442;G06N3/08;G06T7/00
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 周蕾

1.一種基于核磁共振信號的腫瘤組織標本的識別方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟10、采用多維脈沖序列，采集腫瘤組織標本的核磁共振信號；所述多維脈沖序列包括縱向弛豫信息獲取單元、擴散信息獲取單元和橫向弛豫信息獲取單元；縱向弛豫信息獲取單元由一個飽和射頻脈沖、一個飽和恢復時間t_d和一個矩形π/2脈沖構成；擴散信息獲取單元由三個矩形π/2脈沖和兩個梯度場構成；橫向弛豫信息獲取單元由一個矩形π/2脈沖和一系列矩形π脈沖構成；

步驟20、對采集到的核磁共振信號進行反演辨識，得到所述腫瘤組織標本的特征參數和反演信號特征圖譜；所述特征參數包括縱向弛豫時間、橫向弛豫時間和擴散系數；

步驟30、根據所述特征參數，利用式(1)計算得到所述腫瘤組織標本的惡性指數：

式中，MI表示腫瘤組織標本的惡性系數，T₁表示腫瘤組織標本的縱向弛豫時間，T₂表示腫瘤組織標本的橫向弛豫時間，D表示腫瘤組織標本的擴散系數，表示良性腫瘤組織樣本的縱向弛豫時間的平均值，表示良性腫瘤組織樣本的橫向弛豫時間的平均值，表示良性腫瘤組織樣本的擴散系數的平均值；K₁表示縱向弛豫時間的權重值，K₂表示橫向弛豫時間的權重值，K₃表示擴散系數的權重值；

如果所述腫瘤組織標本的惡性指數小于惡性閾值，則所述腫瘤組織標本為良性腫瘤組織；否則所述腫瘤組織標本為惡性腫瘤組織；

所述惡性閾值、縱向弛豫時間的權重值、橫向弛豫時間的權重值以及擴散系數的權重值通過以下方法獲得：

采用多維脈沖序列，采集大量腫瘤組織樣本的核磁共振信號；所述腫瘤組織樣本包括良性腫瘤組織樣本和惡性腫瘤組織樣本；

采用核磁共振反演方法，分別對采集的良性腫瘤組織樣本的核磁共振信號和惡性腫瘤組織樣本的核磁共振信號進行反演辨識，得到良性腫瘤組織樣本的特征參數和惡性腫瘤組織樣本的特征參數；

根據良性腫瘤組織樣本的特征參數，利用式(2)計算得到良性腫瘤組織樣本的惡性指數：

式中，MI_i表示第i個良性腫瘤組織樣本的惡性系數，(T₁)_i表示第i個良性腫瘤組織樣本的縱向弛豫時間，(T₂)_i表示第i個良性腫瘤組織樣本的橫向弛豫時間，(D)_i表示第i個良性腫瘤組織樣本的擴散系數，表示良性腫瘤組織樣本的縱向弛豫時間的平均值，表示良性腫瘤組織樣本的橫向弛豫時間的平均值，表示良性腫瘤組織樣本的擴散系數的平均值；K₁表示縱向弛豫時間的權重值，K₂表示橫向弛豫時間的權重值，K₃表示擴散系數的權重值；

根據惡性腫瘤組織樣本的特征參數，利用式(3)計算得到惡性腫瘤組織樣本的惡性指數：

式中，MI_j表示第j個惡性腫瘤組織樣本的惡性系數，(T₁)_j表示第j個惡性腫瘤組織樣本的縱向弛豫時間，(T₂)_j表示第j個惡性腫瘤組織樣本的橫向弛豫時間，(D)_j表示第j個惡性腫瘤組織樣本的擴散系數，表示良性腫瘤組織樣本的縱向弛豫時間的平均值，表示良性腫瘤組織樣本的橫向弛豫時間的平均值，(D)_b表示良性腫瘤組織樣本的擴散系數的平均值，K₁表示縱向弛豫時間的權重值，K₂表示橫向弛豫時間的權重值，K₃表示擴散系數的權重值；

根據良性腫瘤組織樣本的惡性指數和惡性腫瘤組織樣本的惡性指數，確定惡性閾值、縱向弛豫時間的權重值、橫向弛豫時間的權重值以及擴散系數的權重值。