[发明专利]一种急性缺血性卒中磁共振图像分析处理方法

说明书

本发明提供了一种急性缺血性卒中磁共振图像分析处理方法，具体包含：根据磁共振图像数据，获得磁共振图像数据，对磁共振图像数据作金标准处理，将金标准处理后的图像数据设定为正样本集；通过金标准处理后的图像数据得到的负样本与基于初始缺血区域图像数据得到的负样本，获得负样本集；对正样本集与负样本集进行特征向量提取，将提取的特征向量合并为训练字典；通过初始缺血候选区域图像数据获得待分割体素；根据训练字典判断待分割体素是否为缺血体素。通过本发明所提供的急性缺血性卒中磁共振图像分析处理方法能够更准确地分割缺血区，分割准确率高，受噪声或伪影的影响小。

技术领域

本发明涉及图像分析处理领域，尤指一种急性缺血性卒中磁共振图像分析处理方法。

背景技术

缺血性卒中是最常见的卒中类型。如何在发病后最短的时间内对缺血性卒中的缺血区域进行定性和定位诊断，从而指导临床进行正确的诊治，一直是神经影像学研究的重点。

现有的磁共振弥散加权成像包括：弥散系数为0的T2加权像(B0图像)、弥散系数为1000-1500s/mm²的弥散加权图像DWI、由二者计算的表表观弥散系数ADC，它能反映水分子弥散特性的成像，对水分子的扩散运动十分敏感，在诊断急性脑缺血中明显优于常规MRI。研究人员通过研究发现，急性脑缺血在DWI上常常表现为异常高信号，而在ADC图像上则多表现为异常低信号。因此，通过研究DWI图像与ADC图像的联合灰度分布，可望较精确地确定脑缺血。

目前脑缺血的分割大体上讲有两类方法：基于DWI高信号的阈值分割方法和基于ADC低信号的分割方法。基于DWI高信号的阈值分割方法使用的是DWI图像上的阈值化、模糊聚类、区域增长、边缘探测、形态学操作等。基于ADC的分割方法，又有直接基于ADC及相对表观弥散系数rADC的方法，困难在于有非缺血伪影，且缺血与ADC降低的程度的关系尚未建立。请参考图1所示，基于DWI的阈值分割方法依赖于DWI灰度图像中缺血区的边界清晰且分布均匀，且易受伪影的干扰。第一种情况，由于受到T2穿透效应的影响，有些缺血区在DWI上表现的异常高信号并不明显，且边界比较模糊，分布也不均匀。第二种情况，伪影的干扰。对于这两种情况，基于DWI的阈值分割方法通常很难精确分割出缺血区。

现有方法一：Tsai等人利用模糊聚类方法(FCM)，采用10天内的脑缺血DWI与ADC，通过一个非监督分类与FCM聚类测定DWI的灰度直方图分布，得到具有自我调整能力的DWI灰度阈值。根据DWI阈值进行初步分割得到初始分割区域，去掉边界模糊的区域。再通过计算ADC的灰度直方图分布，得出ADC的灰度阈值，进一步对上述分割结果进行限制，得到最终的缺血区域。由于有边界限制，对于超急性期的边界模糊图像难以得到好的分割结果。请参考图2所示，基于ADC的阈值分割方法虽然可以避免伪影的干扰，但却会受到ADC假正常化的干扰。ADC假正常化可能表现为在缺血区对应ADC的值并没有降低或者降低程度不明显，另外，ADC降低的区域不一定对应于缺血。这些都会使ADC阈值分割方法的分割精度受到影响。

现有方法二：Prakash等人利用缺血图像的灰度直方图对中矢状面的非对称性，即散度(divergence measure，DM)寻找脑缺血所在的区域，然后寻找合适的灰度阈值区分DWI上的缺血与非缺血，因此基本上是一个全局灰度阈值分割方法，难以适应超急性期DWI图像灰度不均匀的变化。

发明内容

缺血性卒中是最常见的卒中类型。如何在发病后最短的时间内对缺血性卒中的缺血区域进行定性和定位诊断，从而指导临床进行正确的诊治，一直是神经影像学研究的重点。本发明目的在于提供一种超急性缺血性卒中(发病6小时内)缺血区域分割方法，为临床诊治提供指导。