[发明专利]医学影像增强方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及医学影像技术领域，尤其涉及一种基于组织信号相似性度量的医学影像增强方法及系统。

背景技术

医学影像是疾病早发现、早治疗和临床诊断等的重要信息来源，其一般通过医学成像设备获取。目前常用的医学成像设备包括磁共振成像设备(Magnetic Resonance Imaging，MRI)、计算机断层扫描成像设备(Computed Tomography，CT)和超声成像设备(Ultra-Sonography，US)。基于单张影像或影像序列，采用一些技术来提高影像的质量，是临床诊断前的一个重要过程。

公开号为US 20120275676的美国专利申请提出一种组织相似性映射(Tissue Similarity Mapping,TSM)方法，其在造影剂的辅助下，通过灌注磁共振成像技术来对感兴趣组织进行成像，手动勾画感兴趣或待研究区域后，通过TSM方法来分析影像中与感兴趣组织相似的区域。该方法主要用于分析脑部的多硬化症和其它脑组织问题。其存在的局限性主要包括：(1)需要给病人注入造影剂；(2)成像模式为灌注加权磁共振或扩散加权磁共振；(3)变化参数仅为时间序列。我们知道，一些病人对造影剂会有过度敏感症状，因此，造影剂的使用在一定程度上限制了TSM技术的实际应用领域。同时，灌注加权磁共振和扩散加权磁共振需要根据造影剂在病人器官内的时间演变进行成像，需要的时间比较长，无法应用在运动器官或组织的研究或检测上。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种医学影像增强方法及医学影像增强系统。

一种医学影像增强方法，其包括以下步骤：

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。

本发明一较佳实施方式中，步骤S11中，所述影像序列为利用MRI影像设备采集的MRI影像序列、利用X射线影像设备采集X射线影像序列、利用CT影像设备采集的CT影像序列或利用超声影像设备采集超声影像序列。

本发明一较佳实施方式中，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。

本发明一较佳实施方式中，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。

本发明一较佳实施方式中，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}；

本发明一较佳实施方式中，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；