[发明专利]医学影像增强方法及系统

权利要求书

1.一种医学影像增强方法，其特征在于，所述医学影像增强方法包括以下步骤：

S11、通过调节一个成像参数的方式，采集和所述成像参数相关的影像序列，所述影像序列包括n张影像；

S12、从所述影像序列中手动勾画出感兴趣区域，计算感兴趣区域像素值的平均值，构成一个n维的参考信号；

S13、逐点计算所述影像序列中每一个n维信号相对于所述参考信号的相对幅度值和残余信息值；

S14、所有点的所述相对幅度值一起构成相对幅度图，所有点的所述残余信息值一起构成残余信息图；

所述影像序列为MRI影像序列时，根据表达式I_mri＝M_s×N_H×(1-e^-TR/T1)×(e^-TE/T2)进行采集，其中，M_s为成像设备放大系数、N_H为待研究对象的H质子密度、T1为纵向弛豫时间、T2为横向弛豫时间，TR为重复时间、TE为回波时间；

利用MRI影像设备采集T2或T2*加权影像时，在预设范围内对TE取值n次，即获得MRI T2/T2*加权影像序列，其包括n张组织结构相同的MRI影像；

步骤S12中，取所述感兴趣区域的灰度值的平均值，构建所述参考信号的行向量R＝{R₁,R₂,...,R_n}；

步骤S13中，进一步包括以下步骤：

S131、从所述MRI影像序列中，取一张影像上的任意一点(i,j)，构建一个n维的描述所述影像序列内的像素随所述成像参数变化的行向量V_ij＝{V_ij1,V_ij2,...,V_ijn}；

S133、采用线性方法来度量所有点的n维信号向量和所述参考信号之间的相似强度，即：V_ij＝λ_ij×R+ξ_ij，其中，λ_ij表示行向量V_ij与所述参考信号的行向量R的相似强度，ξ_ij表示行向量V_ij与所述参考信号相似比较后的残余信息；

S135、最小化所述行向量V_ij和所述参考信号之间的均方差MSE＝||V_ij-λ_ij×R-ξ_ij||₂，得到相对幅度值λ_ij和残余信息值ξ_ij：

λij=Vij×RT-sum(Vij)×sum(R)Vij×VijT-sum(R)×sum(R)]]>

ξ_ij＝sum(V_ij)-λ_ij×sum(R)

其中，T表示向量的转置，sum算符表示求和。

2.一种医学影像增强系统，其特征在于，所述医学影像增强系统包括：

影像采集单元，通过调节一个成像参数的方式，采集和所述成像参数相关的影像序列，所述影像序列包括n张影像；

参考信号获取单元，其从所述影像序列中手动勾画出感兴趣区域，计算感兴趣区域像素值的平均值，构成一个n维的参考信号；及

处理单元，其和所述影像采集单元及所述参考信号获取单元分别相连接，所述处理单元对所述影像序列进行处理，包括：

逐点计算所述影像序列中每一个n维信号相对于所述参考信号的相对幅度值和残余信息值；

利用所有点的所述相对幅度值和所述残余信息值分别获得相对幅度图和残余信息图；

利用MRI影像设备采集T2或T2*加权影像时，根据表达式I_mri＝M_s×N_H×(1-e^-TR/T1)×(e^-TE/T2)进行采集，其中，M_s为成像设备放大系数、N_H为待研究对象的H质子密度、T1为纵向弛豫时间、T2为横向弛豫时间，TR为重复时间、TE为回波时间；

在预设范围内对TE取值n次，即获得MRI T2/T2*加权影像序列，其包括n张组织结构相同的MRI影像；

参考信号获取单元选取所述感兴趣区域的灰度值的平均值，构建所述参考信号的行向量R＝{R₁,R₂,...,R_n}；

所述处理单元对所述影像序列进行处理时，包括：

从所述MRI影像序列中，取一张影像上的任意一点(i,j)，构建一个n维的描述所述影像序列内的像素随所述成像参数变化的行向量V_ij＝{V_ij1,V_ij2,...,V_ijn}；

采用线性方法来度量所有点的n维信号向量和所述参考信号之间的相似强度，即：V_ij＝λ_ij×R+ξ_ij，其中，λ_ij表示行向量V_ij与所述参考信号的行向量R的相似强度，ξ_ij表示行向量V_ij与所述参考信号相似比较后的残余信息；

最小化所述行向量V_ij和所述参考信号之间的均方差MSE＝||V_ij-λ_ij×R-ξ_ij||₂，得到相对幅度值λ_ij和残余信息值ξ_ij：

λij=Vij×RT-sum(Vij)×sum(R)Vij×VijT-sum(R)×sum(R)]]>

ξ_ij＝sum(V_ij)-λ_ij×sum(R)

其中，T表示向量的转置，sum算符表示求和。