[发明专利]一种急性缺血性脑卒中磁共振灌注-弥散影像配准方法

说明书

本发明公开了一种急性缺血性脑卒中磁共振灌注‑弥散影像配准方法，首先，通过重采样等预处理，使得脑卒中的结构影像、功能影像和模板空间在空间分辨率上保持一致；其次，将脑卒中的结构像配准到模板空间，获得形变向量场；然后，利用形变向量场将脑卒中的功能影像(脑血流量图和弥散加权像)映射到模板空间，实现脑卒中的灌注影像和弥散影像在空间解剖位置上对应；最后，定量分析脑卒中磁共振弥散‑灌注影像的梗死核心/半暗带的不匹配、大小、体积、位置等临床诊疗指标。脑卒中磁共振灌注‑弥散影像的精确配准有助于有效评估脑卒中患者的时间窗和组织窗，让患者受益。

技术领域

本发明属于磁共振成像和数字图像技术领域，具体涉及一种急性缺血性脑卒中磁共振灌注-弥散影像配准方法。

背景技术

脑卒中（又称中风）是一种常见的脑血管病，发病率为246.8/10万，死亡率为114.8/10万，其中缺血性脑卒中约占87%，脑出血约占10%，蛛网膜下腔出血约占3%，给社会带来沉重的负担。急性缺血性脑卒中又称急性脑梗死，是由局部脑组织的血液供应中断所导致的局灶性脑功能缺损性疾病，占我国脑卒中的69.6%。一旦发病，准确定义疾病所处的时期（时间窗）、抢救缺血半暗带（组织窗）、争取责任血管的再通以及建立良好的侧支循环是治疗及预后的关键。

急性缺血性脑卒中的诊断主要依靠临床病史、症状体征及影像学检查。临床中疑似缺血性脑卒中的患者都需进行常规计算机断层扫描（computedtomography，CT）或磁共振成像（magneticresonanceimaging，MRI）检查，以确定脑内是否存在缺血灶，并与出血性卒中、脑肿瘤、脑外伤及颅内感染性疾病进行鉴别。急性缺血性脑卒中病变在CT影像上呈低密度表现，但与相邻区域脑组织的密度差别不大，易漏诊。相比CT而言，MRI具有无电离辐射，诊断灵敏度高、特异性高等优点，可为脑梗死早期诊断及有效治疗提供丰富且可靠的影像学依据。

影像引导的急性脑梗死治疗已从“时间就是大脑”逐渐向“生理就是大脑”转变，而判断梗死灶、缺血半暗带存在是早期有效治疗的重要依据。评价梗死（局部缺血核心）的最佳指标可通过磁共振弥散加权成像（Diffuse weighted imaging，DWI）序列提供。DWI是目前唯一无创反映活体组织内水分子扩散运动的检查方法，对急性脑缺血具有高度的敏感性、特异性和准确性，为脑卒中的早期及时治疗提供了直观和重要依据。而利用磁共振脑灌注成像评价缺血脑组织的血流动力学变化，为临床治疗方案的选择、是否需要溶栓治疗及疾病预后判断提供重要的参考价值。灌注-弥散不匹配（perfusion-diffusion mismatch，PDM）被视为临床判断缺血半暗带的“金标准”，可以对缺血范围、程度、类型做出评价。

磁共振灌注成像包括需要注射对比剂的动态磁敏感对比增强灌注成像和动态增强扫描的灌注加权成像（perfusionweightedimaging，PWI）和无需注射对比剂的动脉自旋标记（arterial spin labeling，ASL）灌注成像技术。ASL是一种非侵入的定量灌注成像方式，它利用内源性造影剂（动脉血中的水分子），通过反转射频脉冲以获得不同区域的脑血流灌注信息，避免了钆对比剂的肾毒性，可重复性高。然而，在梗死发生的早期，梗死区可能同时出现弥散受限无灌注区和低灌注区，弥散受限无灌注区由不可逆性损伤的脑细胞组成，低灌注区由可逆性损伤的脑细胞组成。因此尽可能挽救低灌注区内脑细胞是卒中治疗的核心。这涉及到脑卒中患者的ASL灌注像和弥散加权像（DWI）的高精度配准。