一种灌注处理的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种灌注处理的方法及装置，涉及图像处理技术领域，能够校正纵向弛豫T1效应对灌注参数运算的影响。该方法包括获取灌注模型；根据纵向弛豫T1效应、横向弛豫T2/T2*效应，确定所述灌注模型中，血管外细胞外间质中造影剂浓度对检测组织中整体造影剂浓度影响贡献量的系数取值范围；根据所述灌注模型的卷积函数，得到目标函数，根据所述系数取值范围对所述目标函数进行拟合运算，确定灌注参数。本发明专利技术实施例提供的技术方案适用于DSC‑PWI成像中灌注参数的运算过程。

Method and device for perfusion treatment

The embodiment of the invention provides a method and device for perfusion treatment, which relates to the field of image processing technology, and can correct the influence of longitudinal relaxation T1 effect on the operation of perfusion parameters. The method includes obtaining perfusion model; according to the longitudinal relaxation of T1 transverse relaxation effect, T2/T2* effect, determine the perfusion model, extravascular extracellular matrix in contrast agent concentration on the influence of the concentration of the overall contrast test organization contribution coefficient; according to the convolution function of the perfusion model, get the objective function and according to the coefficient of fitting operation on the target function, determine the perfusion parameters. The operation process of technical scheme provided by the embodiment of the invention is applicable to DSC perfusion parameters in PWI imaging.

【技术实现步骤摘要】
一种灌注处理的方法及装置
本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种灌注处理的方法及装置。
技术介绍
在脑肿瘤及脑缺血等疾病的诊断和治疗中，动态磁敏感增强灌注成像(DynamicSusceptibilityContrastPerfusionWeightedImaging,DSC-PWI)是目前常用于临床的磁共振灌注成像技术之一。DSC-PWI是基于横向弛豫T2/T2*的成像技术，其典型的成像方式是向人体团注造影剂，对选定区域组织采集多个时间点的动态图像以记录该组织中造影剂浓度变化观测值，并根据人体生理及成像情况对该组织中造影剂浓度变化观测值进行建模，然后通过去卷积法运算微循环的灌注参数以诊断病情。在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：由于脑肿瘤组织的血脑屏障常受损不完整，因此在DSC-PWI成像中泄漏入血管外细胞外间质中的造影剂容易导致纵向弛豫T1效应增强。而纵向弛豫T1效应对观测信号的影响与横向弛豫T2/T2*效应相反，因此在基于横向弛豫T2/T2*的成像技术对选定检测组织的造影剂浓度变化观测值进行建模的情况下，灌注参数的准确性无法保证。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种灌注处理的方法及装置，基于血脑屏障不完整时DSC-PWI成像对观测信号的影响，根据纵向弛豫T1效应、横向弛豫T2/T2*效应，确定血管外细胞外间质中造影剂浓度对检测组织中整体造影剂浓度影响贡献量的系数取值范围，可以基于确定的系数取值范围对灌注模型进行拟合运算，保证灌注参数的准确性。一方面，本专利技术实施例提供一种灌注处理的方法，所述方法包括：获取灌注模型；根据纵向弛豫T1效应、横向弛豫T2/T2*效应，确定所述灌注模型中，血管外细胞外间质中造影剂浓度对检测组织中整体造影剂浓度影响贡献量的系数取值范围；根据所述灌注模型的卷积函数，得到目标函数，根据所述系数取值范围对所述目标函数进行拟合运算，确定灌注参数。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述根据纵向弛豫T1效应、横向弛豫T2/T2*效应，确定所述灌注模型中，血管外细胞外间质中造影剂浓度对检测组织中整体造影剂浓度影响贡献量的系数取值范围，包括：当横向弛豫T2/T2*效应大于纵向弛豫T1效应时，确定所述系数取值为1；当纵向弛豫T1效应大于横向弛豫T2/T2*效应时，确定所述系数取值为-1。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述根据所述灌注模型的卷积函数，得到目标函数，根据所述系数取值范围对所述目标函数进行拟合运算，确定灌注参数，包括：通过第一指定数学方法对所述灌注模型的卷积函数进行运算，得到所述目标函数，所述卷积函数为造影剂在检测组织中的时间浓度曲线与造影剂的动脉输入浓度曲线的关系函数，所述目标函数为造影剂的时间浓度观测曲线与造影剂的时间浓度模型曲线的关系函数；通过第二指定数学方法对所述目标函数进行拟合运算，确定灌注参数。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述灌注模型包括修正后的绝热近似的组织均一模型，所述修正后的绝热近似的组织均一模型为：其中，RDSC(t)表示在0时瞬时注入单位量的造影剂后，残留在检测组织中的造影剂浓度随时间的变化；Tc表示检测组织中造影剂的平均通过时间；t表示采样时间；E表示提取系数，0≤E＜1；kep表示造影剂的泄漏速率常数；e表示自然常数；θ(t)表示阶跃函数；θ(Tc-t)表示血管内造影剂浓度对检测组织中整体造影剂浓度影响贡献量；表示血管外细胞外间质中造影剂浓度对检测组织中整体造影剂浓度影响贡献量；PE为血管外细胞外间质中造影剂浓度对检测组织中整体造影剂浓度影响贡献量的系数。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，当所述灌注模型为修正后的绝热近似的组织均一模型时，所述灌注模型的卷积函数为：其中，BF表示血流量；Ct(t)表示造影剂在检测组织中的时间浓度曲线；Ca(t)表示造影剂的动脉输入浓度曲线。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一指定数学方法包括最小二乘法，则通过最小二乘法对所述灌注模型的卷积函数进行运算，得到的目标函数为：其中，p表示待拟合参数BF、E、Tc、PE；ti表示离散的采样时间点；Ctiss(ti)表示检测组织中造影剂的时间浓度观测曲线；表示检测组织中造影剂的时间浓度模型曲线。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述灌注模型包括修正后的双室模型，所述修正后的双室模型为：其中，RDSC(t)表示在0时瞬时注入单位量的造影剂后，残留在检测组织中的造影剂浓度随时间的变化；t表示采样时间；Vb表示血管体积值；Ktrans表示体积传递常数；Kep＝Ktrans/Ve，Ve表示血管外细胞外间质的体积值；e表示自然常数；δ(t)表示脉冲函数；Vbδ(t)表示血管内造影剂浓度对检测组织中整体造影剂浓度影响贡献量；表示血管外细胞外间质中造影剂浓度对检测组织中整体造影剂浓度影响贡献量；PE为血管外细胞外间质中造影剂浓度对检测组织中整体造影剂浓度影响贡献量的系数。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，当所述灌注模型为修正后的双室模型，所述灌注模型的卷积函数为：其中，所述卷积函数为造影剂在检测组织中的时间浓度曲线与造影剂的动脉输入浓度曲线的关系函数；Ct(t)表示造影剂在检测组织中的时间浓度曲线；Ca(t)表示造影剂的动脉输入浓度曲线；t表示采样时间；Vb表示血管体积值；Ktrans表示体积传递常数；Kep＝Ktrans/Ve，Ve表示血管外细胞外间质的体积值；e表示自然常数；Vb×Ca(t)表示血管内造影剂浓度对检测组织中整体造影剂浓度影响贡献量；表示血管外细胞外间质中造影剂浓度对检测组织中整体造影剂浓度影响贡献量；PE为血管外细胞外间质中造影剂浓度对检测组织中整体造影剂浓度影响贡献量的系数。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一指定数学方法包括最小二乘法，则通过最小二乘法对灌注模型的卷积函数进行运算，得到的目标函数为：其中，p表示待拟合参数Ktrans、Kep、Vb、PE；ti表示离散的采样时间点；Ctiss(ti)表示检测组织中造影剂的时间浓度观测曲线；表示检测组织中造影剂的时间浓度模型曲线。另一方面，本专利技术实施例提供一种灌注处理的装置，所述装置包括处理器以及存储器；所述存储器用于存储指令，所述指令被所述处理器执行时，导致所述装置实现如上所述的方法。本专利技术实施例提供了一种灌注处理的方法及装置，根据纵向弛豫T1效应、横向弛豫T2/T2*效应，确定灌注模型中，血管外细胞外间质中造影剂浓度对检测组织中整体造影剂浓度影响贡献量的系数取值范围，可以基于确定的系数取值范围对灌注模型进行运算，保证灌注参数的准确性。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种灌注处理的方法流程图；图2是本专利技术实施例提供的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种灌注处理的方法，其特征在于，所述方法包括：获取灌注模型；根据纵向弛豫T1效应、横向弛豫T2/T2*效应，确定所述灌注模型中，血管外细胞外间质中造影剂浓度对检测组织中整体造影剂浓度影响贡献量的系数取值范围；根据所述灌注模型的卷积函数，得到目标函数，根据所述系数取值范围对所述目标函数进行拟合运算，确定灌注参数。

【技术特征摘要】
1.一种灌注处理的方法，其特征在于，所述方法包括：获取灌注模型；根据纵向弛豫T1效应、横向弛豫T2/T2*效应，确定所述灌注模型中，血管外细胞外间质中造影剂浓度对检测组织中整体造影剂浓度影响贡献量的系数取值范围；根据所述灌注模型的卷积函数，得到目标函数，根据所述系数取值范围对所述目标函数进行拟合运算，确定灌注参数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据纵向弛豫T1效应、横向弛豫T2/T2*效应，确定所述灌注模型中，血管外细胞外间质中造影剂浓度对检测组织中整体造影剂浓度影响贡献量的系数取值范围，包括：当横向弛豫T2/T2*效应大于纵向弛豫T1效应时，确定所述系数取值为1；当纵向弛豫T1效应大于横向弛豫T2/T2*效应时，确定所述系数取值为-1。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述灌注模型的卷积函数，得到目标函数，根据所述系数取值范围对所述目标函数进行拟合运算，确定灌注参数，包括：通过第一指定数学方法对所述灌注模型的卷积函数进行运算，得到所述目标函数，所述卷积函数为造影剂在检测组织中的时间浓度曲线与造影剂的动脉输入浓度曲线的关系函数，所述目标函数为造影剂的时间浓度观测曲线与造影剂的时间浓度模型曲线的关系函数；通过第二指定数学方法对所述目标函数进行拟合运算，确定灌注参数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述灌注模型包括修正后的绝热近似的组织均一模型，所述修正后的绝热近似的组织均一模型为：其中，RDSC(t)表示在0时瞬时注入单位量的造影剂后，残留在检测组织中的造影剂浓度随时间的变化；Tc表示检测组织中造影剂的平均通过时间；t表示采样时间；E表示提取系数，0≤E＜1；kep表示造影剂的泄漏速率常数；e表示自然常数；θ(t)表示阶跃函数；θ(Tc-t)表示血管内造影剂浓度对检测组织中整体造影剂浓度影响贡献量；表示血管外细胞外间质中造影剂浓度对检测组织中整体造影剂浓度影响贡献量；PE为血管外细胞外间质中造影剂浓度对检测组织中整体造影剂浓度影响贡献量的系数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述灌注模型为修正后的绝热近似的组织均一模型时，所述灌注模型的卷积函数为：其中，BF表示血流量；Ct(t)表示造影剂在检测组织中的时间浓度曲线；Ca(t)表示造影剂的动脉输入浓度曲线。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一指定数学方法包括最小二乘法，则通过最小二乘法对所述灌注模型的卷积函数进行运算，得到的目标函数为：

【专利技术属性】
技术研发人员：龙帆，
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