[發明專利]一種基于層間多模態特征融合的鼻咽癌壞死預測方法

在審

• 申請號: 202210587129.1
• 申請日: 2022-05-26
• 公開（公告）號: CN115170469A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 毛殊凡;毛小倩;顏子夜;袁博
• 申請（專利權）人: 浙江柏視醫療科技有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/11;G06T7/60;G06T7/73;G06V10/80;G06V10/82;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 嘉興啟帆專利代理事務所(普通合伙) 33253
• 代理人: 林鴛

本發明公開了一種基于層間多模態特征融合的鼻咽癌壞死預測方法，圖像預處理后，將同一區域的T1圖像與T2圖像輸入到層級融合UNET模型的輸入端，獲取壞死區域分割結果；T1圖像輸入到RESNET，將圖像分類為陽性切片和陰性切片兩類；同時存在壞死區域和陽性切片的病人為真陽性病人。本發明通過對潛在壞死區域進行預測，臨床醫生可以采取個體化的干預措施，提示潛在壞死患者增加復查頻率，提前干預。

技術領域

本發明涉及鼻咽癌壞死預測技術領域，特別涉及一種基于層間多模態特征融合的鼻咽癌壞死預測方法。

背景技術

鼻咽癌具有獨特的解剖限制以及高度的放射敏感性，大多數鼻咽癌主要是依靠放射治療治愈的。然而，由于腫瘤的侵襲特性及其與周圍鄰近組織器官的關系，高劑量射線照射到鄰近鼻咽的正常組織則會導致高概率的放射治療毒性。

放射性顳葉損傷是鼻咽癌術后放療后常見的一種腦部損傷，屬于放射性腦病的一種。放射治療所導致的晚期顳葉損傷便是鼻咽癌患者中最重要的劑量限制因素和最常見的放療晚期并發癥，嚴重影響了鼻咽癌患者放療后的生活質量。

顳葉放射性損傷多屬于遲發性損傷，有研究表示，發現顳葉損傷出現的時間距首程放療平均為3年左右。顳葉放射性損傷臨床癥狀相對比較隱蔽，即使有些已出現顳葉壞死區，患者的活動尚且正常，早期MR診斷對顳葉損傷的診斷極為重要。放射性顳葉損傷影像學診斷中容易發現的病變包括：強化病變、水腫、囊腫等。與醫生溝通后，醫生表示不同損傷需要在MR的不同模態上進行觀察，在實際診斷中需要結合多模態來進行實際診斷。其中水腫、囊腫是在T2序列進行觀察，增強病變、壞死均在T1序列進行觀察。其中壞死、囊腫、增強這些病變都位于水腫的病變范圍區內，但過于微小的病灶的水腫不明顯，強化會更明顯一些。從病情嚴重角度，囊腫壞死強化、水腫。

一般而言腦白質病變是放射性腦損最早出現的病變、接著出現增強的強化病灶、壞死、最后形成囊腫。病灶的大小、多少、伴隨的壞死、水腫等反應了顳葉放射性損傷的不同程度。可能存在部分腦損傷的病灶不隨觀察期的增加而惡化的情況。

結合T1增強序列和T2加權序列病灶的不同表現、大小、范圍及特點，將放射性顳葉損傷分為三個等級：

a)輕度：軸位像和冠狀位像同側顳葉內側1/3內水腫或對比增強的病灶，或水腫性病灶超出同側顳葉內側1/3，但未見強化病灶；

b)中度：在軸位像和冠狀位像中，水腫或對比增強病變超出同側顳葉內側1/3，但對比增強病變未達顳葉外側1/3，或水腫病變達到同側顳葉外側1/3，但在同側顳葉內側1/3內有對比增強病變；

c)重度：軸位圖像和冠狀圖像中達到同側顳葉外側1/3處的水腫性病變和超出顳葉外側1/3處的對比增強病變；或有壞死或囊腫病變。

一些研究表示，目前對于顳葉損傷的診斷不僅僅局限于使用核磁共振圖像，也會結合相應的功能成像，如核磁共振彌散加權成像、磁共振波譜分析、磁共振灌注成像等。有研究表示功能成像在顳葉損傷早期診斷中有一定優勢。

深度學習和神經網絡對現有的對鼻咽癌預后放射性顳葉損傷有一定的分析與預測能力：

1、分析鼻咽癌放射性腦損傷的影像學表現(包括位置、大小、形態、數目的變換等)

2、分析鼻咽癌顳葉放射性腦病的早期MR表現及分期，

3、利用顳葉區域的劑量、腫瘤的分期、術前體征與既往病史等因素來進行預后損傷預測。

4、尋找常規MR改變前的預警特征，以期早期預測及提前診斷該病。研究顳葉放射性腦損傷患者影像組學特征的研究，觀察鼻咽癌放射性腦損傷患者放療后顳葉的紋理特征變化。