[發(fā)明專利]一種基于核磁共振信號(hào)的腫瘤組織標(biāo)本的識(shí)別方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011155793.6
• 申請(qǐng)日: 2020-10-26
• 公開（公告）號(hào): CN112305006B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸榮生;易紅;吳正秀;倪中華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N24/08
• 分類號(hào): G01N24/08;G06F1/20;G06N3/0464;G06N3/0442;G06N3/08;G06T7/00
• 代理公司: 北京德崇智捷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11467
• 代理人: 周蕾

本發(fā)明提供一種基于核磁共振信號(hào)的腫瘤組織標(biāo)本的識(shí)別方法及系統(tǒng)，在術(shù)中對(duì)切下的腫瘤組織標(biāo)本進(jìn)行良惡性識(shí)別，提高識(shí)別速度和準(zhǔn)確率。本發(fā)明基于核磁共振信號(hào)的腫瘤組織標(biāo)本的識(shí)別方法及系統(tǒng)，對(duì)術(shù)中切下的腫瘤組織標(biāo)本，采用多維脈沖序列進(jìn)行多維度核磁共振信號(hào)的采集，通過對(duì)核磁共振信號(hào)進(jìn)行分析處理，識(shí)別出腫瘤組織標(biāo)本的良惡性。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例無需做病理切片檢查，只需對(duì)切下的腫瘤組織進(jìn)行核磁共振信號(hào)采集和處理，有效提高識(shí)別速度。本發(fā)明實(shí)施例以核磁共振信號(hào)為處理對(duì)象進(jìn)行處理分析，得到識(shí)別結(jié)果，無需依賴人為經(jīng)驗(yàn)，有效提高識(shí)別準(zhǔn)確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種基于核磁共振信號(hào)的腫瘤組織標(biāo)本的識(shí)別方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

世界衛(wèi)生組織在全球癌癥統(tǒng)計(jì)研究報(bào)告中表明：惡性腫瘤已經(jīng)成為造成人類發(fā)病死亡的首要原因，僅在2018年全球就有960萬人死于癌癥。中國(guó)國(guó)家癌癥中心的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示國(guó)內(nèi)的惡性腫瘤發(fā)病率和致死率也在逐年增加。目前腫瘤的診斷手段有很多，例如腫瘤標(biāo)記物檢測(cè)、醫(yī)學(xué)影像檢查(超聲、CT、MRI等)、病理學(xué)檢查等。臨床中病理學(xué)檢查是腫瘤診斷中最為可靠的一種診斷方式，可以確定腫瘤組織的性質(zhì)，提供更多的腫瘤組織結(jié)構(gòu)、病變發(fā)展程度等信息。然而病理學(xué)檢查中常用的石蠟切片等技術(shù)需要等待較長(zhǎng)時(shí)間(3天以上)才能出診斷報(bào)告，對(duì)急需明確診斷者不適用。

另外，臨床手術(shù)中要求快速完成腫瘤組織的識(shí)別，確定腫瘤組織的病變性質(zhì)、病變程度等信息，以便醫(yī)療工作者在手術(shù)中確定下一步手術(shù)方案，避免患者進(jìn)行二次手術(shù)。目前最常用的是快速冷凍制片技術(shù)。該技術(shù)首先需要對(duì)標(biāo)本進(jìn)行簡(jiǎn)單的冷凍、切片、染色然后顯微鏡觀察分析，但整個(gè)過程仍需要20-30分鐘的檢測(cè)時(shí)間，準(zhǔn)確率也很難保證。另外并非所有組織都能夠進(jìn)行快速冷凍檢查，且該切片的病理分析較大依賴于病理科醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)水平，準(zhǔn)確率受人為經(jīng)驗(yàn)影響。因此亟需一種能夠?qū)崿F(xiàn)臨床手術(shù)中腫瘤組織快速精準(zhǔn)診斷的方法，避免患者進(jìn)行二次手術(shù)，提高臨床中癌癥的治愈率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種基于核磁共振信號(hào)的腫瘤組織標(biāo)本的識(shí)別方法及系統(tǒng)，在術(shù)中對(duì)切下的腫瘤組織標(biāo)本進(jìn)行良惡性識(shí)別，提高識(shí)別速度和準(zhǔn)確率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于核磁共振信號(hào)的腫瘤組織標(biāo)本的識(shí)別方法，包括以下步驟：

步驟10、采用多維脈沖序列，采集腫瘤組織標(biāo)本的核磁共振信號(hào)；所述多維脈沖序列包括縱向弛豫信息獲取單元、擴(kuò)散信息獲取單元和橫向弛豫信息獲取單元；

步驟20、對(duì)采集到的核磁共振信號(hào)進(jìn)行反演辨識(shí)，得到所述腫瘤組織標(biāo)本的特征參數(shù)和反演信號(hào)特征圖譜；所述特征參數(shù)包括縱向弛豫時(shí)間、橫向弛豫時(shí)間和擴(kuò)散系數(shù)；

步驟30、根據(jù)所述特征參數(shù)，利用式(1)計(jì)算得到所述腫瘤組織標(biāo)本的惡性指數(shù)：

式中，MI表示腫瘤組織標(biāo)本的惡性系數(shù)，T₁表示腫瘤組織標(biāo)本的縱向弛豫時(shí)間，T₂表示腫瘤組織標(biāo)本的橫向弛豫時(shí)間，D表示腫瘤組織標(biāo)本的擴(kuò)散系數(shù)，表示良性腫瘤組織樣本的縱向弛豫時(shí)間的平均值，表示良性腫瘤組織樣本的橫向弛豫時(shí)間的平均值，表示良性腫瘤組織樣本的擴(kuò)散系數(shù)的平均值；K₁表示縱向弛豫時(shí)間的權(quán)重值，K₂表示橫向弛豫時(shí)間的權(quán)重值，K₃表示擴(kuò)散系數(shù)的權(quán)重值；

如果所述腫瘤組織標(biāo)本的惡性指數(shù)小于惡性閾值，則所述腫瘤組織標(biāo)本為良性腫瘤組織；否則所述腫瘤組織標(biāo)本為惡性腫瘤組織。

作為本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述惡性閾值、縱向弛豫時(shí)間的權(quán)重值、橫向弛豫時(shí)間的權(quán)重值以及擴(kuò)散系數(shù)的權(quán)重值通過以下方法獲得：

采用多維脈沖序列，采集腫瘤組織樣本的核磁共振信號(hào)；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；