利用灌注成像识别病灶的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种利用灌注成像识别病灶的方法及系统。根据所述方法，识别系统基于对患者的同一对称部位层的多次扫描而得到的多幅原始灌注图的特征分析，得到所述对称部位层的灌注参数图；将所述灌注参数图中的灌注参数进行分析，得到位于所述对称部位层中的病灶区域；利用所述对称部位层的对称性，确定与所述病灶区域对称的参考区域；通过比对所述病灶区域和参考区域中的对称灌注参数，确定所述病灶区域中不同病变程度。本发明专利技术由于采用了患者自身的正常区域和病灶区域的病变识别，有效解决了患者个体差异所带来的病灶识别不准确的问题。

Method and system for identifying lesions by perfusion imaging

The invention discloses a method and a system for identifying a focus by perfusion imaging. According to the method of recognition system on the same layer symmetrical parts of the patients based on the characteristics of multiple scans obtained multiple original perfusion map analysis, get the perfusion parameters diagram of the symmetric part of the layer; the perfusion parameters the perfusion maps in the analysis, be located in the lesion area of symmetric parts layer in; using the symmetric part layer, and the reference region is determined by comparing the symmetrical lesions; the symmetrical lesions and perfusion parameters in the reference areas, determine the different severity of the lesion area. The invention solves the problem of inaccurate identification of the lesions caused by the individual difference of patients by adopting the normal area of the patient and the pathological change of the lesion area.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及图像处理技术，尤其涉及一种利用灌注成像识别病灶的方法及系统。
技术介绍
CT灌注成像可用于定量描述组织的血液动力学参数，为急性缺血性脑中风的诊断和治疗方案的制定提供了一项有力的评判工具。近年来CT脑灌注成像在脑梗死核心和缺血半暗带区域识别方面的研究及应用逐渐广泛。特别是，通过计算机断层灌注成像(CTPerfusion)技术能够有助于诊断脑灌注异常如脑卒中等疾病。在识别脑灌注异常位置时，目前常用的方式为通过设置单个灌注参数的绝对阈值达到预设的门限，来确定脑部的异常区域。例如，当灌注参数值(如脑血流量CBF)低于25mL/min/100g时，确定相应区域的脑组织为缺血组织。或者，通过设置单个灌注参数与预设的固定标准参数值的相对阈值达到预设的门限，来确定脑部的异常区域。例如，当任一患者的脑部CT图的灌注参数值(如脑血流量CBF)与预设的固定标准参数值之差大于预设门限时，确定相应区域的脑组织为缺血组织。上述各识别方式的缺点在于：由于个体差异以及扫描协议等差异，不同现场或者不同个体得到的灌注参数存在一定的差异，因此利用灌注参数绝对值容易导致错误判断。另外，由于大脑结构较复杂，不同组织的灌注特性存在差异，如脑灰质CBF(脑血流量)和CBV(脑血容量)均高于脑白质，因此对不同脑组织使用相同的阈值容易导致错误判断。因此，需要对现有技术进行改进。
技术实现思路
本专利技术提供一种利用灌注成像识别病灶的方法及系统，以解决现有技术方案中利用脑部灌注参数图识别脑部病灶区域的方式精准度低的问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种利用灌注成像识别病灶的方法，包括：基于对患者的同一对称部位层的多次扫描而得到的多幅原始灌注图的特征分析，得到所述对称部位层的灌注参数图；将所述灌注参数图中的灌注参数进行分析，得到位于所述对称部位层中的病灶区域；利用所述对称部位层的对称性，确定与所述病灶区域对称的参考区域；通过比对所述病灶区域和参考区域中的对称灌注参数，确定所述病灶区域中不同病变程度。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种利用灌注成像识别病灶的系统，包括：灌注参数图取得模块，用于基于对患者的同一对称部位层的多次扫描而得到的多幅原始灌注图的特征分析，得到所述对称部位层的灌注参数图；病灶区域确定模块，用于将所述灌注参数图中的灌注参数进行分析，得到位于所述对称部位层的病灶区域；病变程度划分模块，用于利用所述对称部位层的对称性，确定与所述病灶区域对称的参考区域，以及通过比对所述病灶区域和参考区域中的对称灌注参数，确定所述病灶区域中不同病变程度。本专利技术利用对称部位层的对称性来确定与病灶区域对称的参考区域，进而通过比对病灶区域和参考区域中对称灌注参数的相对变化量来识别病灶区域中不同病变程度，本专利技术由于采用了患者自身的正常区域和病灶区域的病变识别，有效解决了患者个体差异所带来的病灶识别不准确的问题。附图说明图1是本专利技术实施例一中的一种利用灌注成像识别病灶的方法的流程图；图2是本专利技术实施例一中的另一种利用灌注成像识别病灶的方法的流程图；图3是本专利技术实施例一中的另一种利用灌注成像识别病灶的方法的流程图；图4是本专利技术实施例一中的不同脑部横截面层利用本实施例所述方法得到的梗死区域与和缺血半暗带区域效果图；图5是本专利技术实施例二中的一种利用灌注成像识别病灶的系统的结构示意图；图6是本专利技术实施例二中利用灌注成像识别病灶的系统中的病变程度划分模块的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1为本专利技术实施例一提供的利用灌注成像识别病灶的方法的流程图。本实施例可适用于对CT设备所摄取的患者器官或组织的灌注图进行识别，进而确定病灶位置的情况。本实施例所述方法可以由识别系统来执行，其中，所述识别系统可以为安装计算机设备中的软件和硬件。所述计算机设备可以与CT扫描设备相连，也可以是所述CT扫描设备中包含处理器、存储器的图像处理部分。其中，CT扫描设备逐层扫描患者器官或组织，以得到各器官或组织横截面层的原始灌注图。例如，CT扫描设备按照空间轴移动，可以扫描患者整个器官或组织各横截面层。又如，CT扫描设备沿时间轴多次扫描器官或组织在同一横截面层的原始灌注图，可以得到能够反映在造影剂流经同一横截面层期间的图像变化。所述方法通过对结构对称的器官和组织在不同扫描层的图像变化，来找到患者的病灶区域。具体包括以下各步骤：步骤S110、基于对患者的同一对称部位层的多次扫描而得到的多幅原始灌注图的特征分析，得到所述对称部位层的灌注参数图。其中，所述患者的同一对称部位层用于表示CT扫描设备所摄取的器官或组织在同一横截面层具有对称结构。其中，所述对称结构层可表示所扫描的器官或组织在当前所扫描的横截面层为对称结构，例如在横截面层内包含肾脏或者血管等对称的局部结构，其关于对称轴对称。所述对称结构层还可以表示横截面层整体为对称结构，例如脑部的横断面，脑部整体关于对称轴对称，或者其他的比如腿部的横断面，两条腿关于对称轴对称。例如，所述对称部位层为脑部横截面层，对应的，所述对称部位层的灌注参数图为脑部组织横截层的CT灌注参数图。各所述原始灌注图是在对患者注射了造影剂后的预设时长内，由CT扫描设备对患者的器官或组织的同一对称部位层进行多次扫描而得到的。在此，所述识别系统基于对患者的同一对称部位层的多次扫描而得到的多幅原始灌注图的特征分析，得到所述对称部位层的灌注参数图的方式包括：1)先利用预设的该对称部位层所属器官或组织的灌注模型，计算各原始灌注图的时间浓度曲线与输入动脉的浓度曲线；接着，对通过对所述时间浓度曲线与输入动脉的浓度曲线的分析，得到包含平均通过时长、达峰时间、血流量、血容量、以及血流量与血容量的乘积中的至少一种的灌注参数图。例如，所述识别系统基于脑部组织的灌注模型，计算同一脑部组织横截层的多幅原始灌注图的时间浓度曲线与输入动脉的浓度曲线，并通过对所述时间浓度曲线与输入动脉的浓度曲线进行反卷积得到包含脑血容量(CBV)、脑血流量(CBF)和平均通过时间(MTT)的灌注参数图。所述识别系统还可以根据各原始灌注图中各像素点的组织浓度曲线的峰值所对应的时刻，确定峰值时间(TTP)。按照后续步骤中对灌注参数的需要，所述识别系统还可以将同一像素位置的血流量与血容量进行乘积，以得到包含血流量与血容量的乘积的灌注参数图。2)直接将各时刻原始灌注图中各相同像素点的像素值计算平均值，将所得到的各像素点的平均值构成灌注参数图。其中，所述灌注参数图中在包含了上述各灌注参数的基础上，还根据后续步骤的需要，包含各像素点的平均值。在此，所述灌注参数图中各像素位置的灌注参数反映了各原始灌注参数图中相同像素位置的血动力情况。步骤S120、将所述灌注参数图中的灌注参数进行分析，得到位于所述对称部位层中的病灶区域。在此，所述识别系统可以将所述灌注参数图中各像素的单个参数值与预设门限值的比较，来确定所述对称部位层中是否包含病灶区域。其中，所述门限值可以是基于医生的诊断经验而设定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用灌注成像识别病灶的方法，其特征在于，包括：基于对患者的同一对称部位层的多次扫描而得到的多幅原始灌注图的特征分析，得到所述对称部位层的灌注参数图；将所述灌注参数图中的灌注参数进行分析，得到位于所述对称部位层中的病灶区域；利用所述对称部位层的对称性，确定与所述病灶区域对称的参考区域；通过比对所述病灶区域和参考区域中的对称灌注参数，确定所述病灶区域中不同病变程度。

【技术特征摘要】
2016.08.03 CN 20161062998871.一种利用灌注成像识别病灶的方法，其特征在于，包括：基于对患者的同一对称部位层的多次扫描而得到的多幅原始灌注图的特征分析，得到所述对称部位层的灌注参数图；将所述灌注参数图中的灌注参数进行分析，得到位于所述对称部位层中的病灶区域；利用所述对称部位层的对称性，确定与所述病灶区域对称的参考区域；通过比对所述病灶区域和参考区域中的对称灌注参数，确定所述病灶区域中不同病变程度。2.根据权利要求1所述的利用灌注成像识别病灶的方法，其特征在于，所述灌注参数图中的灌注参数包括：平均通过时长、达峰时间、血流量、血容量、以及血流量与血容量的乘积中的至少一种。3.根据权利要求2所述的利用灌注成像识别病灶的方法，其特征在于，所述灌注参数还包括：各原始灌注图中各像素的平均值。4.根据权利要求1所述的利用灌注成像识别病灶的方法，其特征在于，所述将灌注参数图中的灌注参数进行分析，得到位于所述对称部位层的病灶区域，包括：将灌注参数图中的灌注参数进行病变分析，并确定所述对称部位层中的病变半区和正常半区；基于所述对称部位层中正常半区的灌注参数，设置所述病变半区的病灶条件；将位于所述病变半区的灌注参数与所设置的病灶条件进行匹配，并将由满足所述病灶条件的灌注参数所构成的区域确定为病灶区域。5.根据权利要求1所述的利用灌注成像识别病灶的方法，其特征在于，所述通过比对病灶区域和参考区域中的对称灌注参数，确定所述病灶区域中不同病变程度，包括：将所述病灶区域和参考区域中对称灌注参数的相对变化量与预设的梗死条件进行匹配；将所述病灶区域中符合所述梗死条件的灌注参数所构成的子区域确定为梗死区域；将所述病灶区域中除梗死区域之外的其他子区域确定为缺血半暗带区域。6.根据权利要求5所述的利用灌注成像识别病灶的方法，其特征在于，所述将病灶区域和参考区域中对称灌注参数的相对变化量与预设的梗死条件进行匹配，包括：将病灶区域和参考区域中对称灌注参数的相对变化量与预设的低血流低血容条件和预设的低激活条件均进行匹配；对应的，所述将病灶区域中符合所述梗死条件的灌注参数所构成的子区域确定为梗死区域，包括：将所述病灶区域中均符合所述低血流低血容条件和低激活条件的灌注参...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙帆，马杰延，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31