[發(fā)明專利]腦灌注影像的處理方法、系統(tǒng)、設(shè)備與存儲介質(zhì)

在審

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• 申請日: 2021-11-29
• 公開（公告）號: CN114119563A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝洪濤;劉蓀傲;張勇東
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06V40/14;G06V10/25;G06V10/26
• 代理公司: 北京凱特來知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;韓珂

1.一種腦灌注影像的處理方法，其特征在于，包括：

獲取原始腦灌注影像數(shù)據(jù)，并識別數(shù)據(jù)類型；

對所述原始腦灌注影像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，并結(jié)合數(shù)據(jù)類型進(jìn)行時域插值；

通過自動檢測算法從時域插值處理后的腦灌注影像數(shù)據(jù)中自動選擇動脈輸入函數(shù)；

基于時域插值處理后的腦灌注影像數(shù)據(jù)和動脈輸入函數(shù)，計算灌注參數(shù)；

從預(yù)處理后的原始腦灌注影像數(shù)據(jù)提取出顱內(nèi)腦組織區(qū)域掩膜，并結(jié)合灌注參數(shù)對所述預(yù)處理后的原始腦灌注影像數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理和定量統(tǒng)計。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種腦灌注影像的處理方法，其特征在于，所述獲取原始腦灌注影像數(shù)據(jù)，并識別數(shù)據(jù)類型包括：

獲取原始腦灌注影像數(shù)據(jù)，根據(jù)相關(guān)的序列描述，判別數(shù)據(jù)類型為軸向掃描數(shù)據(jù)或是容積螺旋掃描數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種腦灌注影像的處理方法，其特征在于，對所述原始腦灌注影像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，并結(jié)合數(shù)據(jù)類型進(jìn)行時域插值包括：

對所述原始腦灌注影像數(shù)據(jù)進(jìn)行的預(yù)處理包括：噪聲去除和運(yùn)動校準(zhǔn)，以及顱骨去除處理；

之后，結(jié)合數(shù)據(jù)類型通過時域插值處理統(tǒng)一數(shù)據(jù)的采樣間隔。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種腦灌注影像的處理方法，其特征在于，所述通過自動檢測算法從時域插值處理后的腦灌注影像數(shù)據(jù)中自動選擇動脈輸入函數(shù)包括：通過自動檢測算法自動選擇靜脈輸出函數(shù)，再結(jié)合選擇的靜脈輸出函數(shù)選擇動脈輸入函數(shù)；其中，通過自動檢測算法自動選擇靜脈輸出函數(shù)的步驟包括：

對每個像素的時間-濃度曲線求取積分，獲得每個像素的總流量；

對于每層圖像，選取總流量最大的前N個像素，并對選取的N個像素的時間-濃度曲線求取平均，獲得局部靜脈輸出函數(shù)；

對每層圖像的局部靜脈輸出函數(shù)進(jìn)行伽馬函數(shù)擬合，計算相關(guān)系數(shù)；

遍歷所有局部靜脈輸出函數(shù)，選出相關(guān)系數(shù)大于N1的候選局部靜脈輸出函數(shù)；計算每一候選局部靜脈輸出函數(shù)的總流量、達(dá)峰時間和半峰寬度，尋找達(dá)峰時間晚于全局平均達(dá)峰時間，且總流量與半峰寬度比值最大的候選局部靜脈輸出函數(shù)，作為全局靜脈輸出函數(shù)；其中，N1為設(shè)定值，全局平均達(dá)峰時間基于完整的時域插值處理后的腦灌注影像數(shù)據(jù)的顱內(nèi)區(qū)域取平均時間-濃度曲線后計算得到。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種腦灌注影像的處理方法，其特征在于，自動選擇動脈輸入函數(shù)的步驟包括：

計算所述全局靜脈輸出函數(shù)的總流量、峰值流量和半峰寬度；

計算每個像素的總流量和達(dá)峰時間；

對于每層圖像，篩選總流量大于全局靜脈輸出函數(shù)的總流量N2％，且達(dá)峰時間至少早于全局平均達(dá)峰時間N3秒的像素；對于篩選出的像素，根據(jù)計算出的峰值流量、達(dá)峰時間和半峰寬度計算相應(yīng)得分；其中，N2與N3均為設(shè)定值；

對于每層圖像，篩選得分大于最大得分N4％的像素，計算平均時間-濃度曲線，進(jìn)行伽馬函數(shù)擬合得到擬合結(jié)果和相關(guān)系數(shù)；其中，N4為設(shè)定值；

遍歷所有擬合結(jié)果，篩選相關(guān)系數(shù)大于N1的擬合結(jié)果，取擬合結(jié)果中峰值流量與達(dá)峰時間比值最大的位置作為全局動脈輸入函數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種腦灌注影像的處理方法，其特征在于，所述基于時域插值處理后的腦灌注影像數(shù)據(jù)和動脈輸入函數(shù)，計算灌注參數(shù)包括：

依據(jù)造影劑稀釋理論，計算每個像素的殘留函數(shù)k(t)；

基于殘留函數(shù)，計算每個像素的灌注參數(shù)，表示為：

CBF＝maxk(t)，

TMAX＝argmaxk(t)

其中，CBF為腦血供速率，MTT為平均通過時間，CBV為腦血供容積，TMAX為殘留函數(shù)達(dá)峰時間，t為時刻。