[發明專利]一種使用全身SUV圖像調查個體水平的全身代謝異常的方法

有效

• 申請號: 202210108838.7
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114533102B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 王梅云;孫濤;吳亞平;王振國;白巖;魏巍;申雨;李曉晨
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院;河南省人民醫院
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03;A61B6/00
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 張立強

本發明公開一種使用全身SUV圖像調查個體水平的全身代謝異常的方法，包括：采集不同受試者不同采樣區域的18F?FDG PET/CT掃描數據，得到不同受試者的具有標準攝取值SUV的圖像，通過該圖像進行采樣區域的選擇；所述受試者包括健康對照組，肺癌組，Covid?19出院后30天的受試者，原因不明的胃腸道出血的受試者；構建不同受試者的個體連接網絡，并通過不同受試者的個體連接網絡得出不同受試者的每個采樣區域代謝異常程度；通過不同受試者的每個采樣區域代謝異常程度進行對照組同質性分析、肺癌組異質性分析、小組與個人層面的網絡分析及個人網絡與單器官分析。本發明的方法可以潛在地識別系統性代謝異常。

技術領域

本發明屬于醫學圖像處理技術領域，尤其涉及一種使用全身SUV圖像調查個體水平的全身代謝異常的方法。

背景技術

人體代謝穩態依賴于全身水平的復雜神經元，血管和體液機制。器官之間的同時非線性相互作用形成不同的生理網絡。許多系統性疾病是由于器官間生理相互作用的干擾或與之相關。盡管存在用于在器官水平上研究這種干擾的既定方法，但是進一步開發足以在系統水平上量化的通用方法存在挑戰。

迄今為止，大多數關于這些主題的研究都使用非成像工具。Thiele等人開發了一種代謝網絡重建方法，該方法使用來自文獻和組學數據的器官特異性信息。包括20個器官，6個性器官，6種血細胞類型和13種生物流體隔室的數據來源。Barajas-Martínez等人介紹了基于人體測量，空腹血液檢查和其他生命體征的生理網絡。他們得出結論，網絡的具體結構特性將在整個人類壽命期間發生變化，并可提供健康狀況指標。Cui等人重建了組織和細胞類型中的全球哺乳動物代謝網絡，并嘗試將器官與器官間代謝物轉運聯系起來。Bashan等人和Bartsch等人開發了一個框架來探測不同系統之間的相互作用，并確定一個展示網絡拓撲和功能之間相互作用的生理網絡。但上述方法均不能在系統水平上量化。

發明內容

本發明針對現有代謝異常分析方法存在的不能在系統水平上量化的問題，提出一種使用全身SUV圖像調查個體水平的全身代謝異常的方法。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種使用全身SUV圖像調查個體水平的全身代謝異常的方法，包括：

步驟1，數據采集和處理：采集不同受試者不同采樣區域的18F-FDG PET/CT掃描數據，得到不同受試者的具有標準攝取值SUV的圖像，通過該圖像進行采樣區域的選擇；所述受試者包括由沒有任何疾病記錄的受試者組成的健康對照組，被診斷為肺癌、病變部位不同的受試者組成的肺癌組，Covid-19出院后30天的受試者，原因不明的胃腸道出血的受試者；

步驟2，構建不同受試者的個體連接網絡，并通過不同受試者的個體連接網絡得出不同受試者的每個采樣區域代謝異常程度；

步驟3，通過不同受試者的每個采樣區域代謝異常程度進行對照組同質性分析、肺癌組異質性分析、小組與個人層面的網絡分析及個人網絡與單器官分析。

進一步地，所述步驟1包括：

步驟1.1：首先進行CT掃描以進行衰減校正，然后進行18F-FDG PET/CT采集；使用3D有序子集期望最大化算法將掃描數據重建為體素大小固定的矩陣；使用基于CT的衰減校正圖進行衰減和散射校正；然后通過歸一化注射劑量和重量將重建的活動圖像轉換為具有標準攝取值SUV的圖像；

步驟1.2：對于每次掃描，在SUV圖像上描繪所有感興趣器官的感興趣采樣區域；所述采樣區域包括全腦，血液，左心室，肺，肝，胰腺，脾，左/右腎，肌肉和脊柱；使用統計參數映射進行腦細胞分裂，將重建圖像中包含大腦的平面提取為新體積，并在蒙特利爾神經病學研究所空間中進行空間歸一化；通過高斯濾波器對歸一化圖像進行平滑處理，然后分成由AAL2圖譜定義的區域，選擇其中的腦干，全小腦，腦脊液，全白質，尾狀核，殼核和額葉皮層作為新的采樣區域，與描繪的器官一起，每次掃描分析總共18個采樣區域。