基于图像处理的全自动多巴胺转运体半定量值检测方法技术

本发明专利技术涉及一种基于图像处理的全自动多巴胺转运体半定量值检测方法，该方法包括如下步骤：(1)构建MRI图像分割网络，将大脑MRI图像中的尾状核、壳核、苍白球区域分割出来；(2)将MRI图像配准到PET图像，获得PET图像的分割结果；(3)对PET图像的分割结果进行聚类细分割，得到多个标签结构；(4)获取每个标签结构的特征统计量；(5)对应获取PET图像中顶枕叶区域的特征统计量，以此为基准，对各标签结构中的特征统计量分别进行标准化，得到各特征统计量的半定量值；(6)对各标签结构的半定量值进行T检验，完成半定量值的显著性排序。与现有技术相比，本发明专利技术检测精度高、实现方便、应用灵活。

Semi quantitative detection of dopamine transporter based on image processing

【技术实现步骤摘要】
基于图像处理的全自动多巴胺转运体半定量值检测方法
本专利技术涉及一种图像处理
，尤其是涉及一种基于图像处理的全自动多巴胺转运体半定量值检测方法。
技术介绍
多巴胺转运体(DAT)是位于多巴胺神经元突触前膜上的多巴胺转运蛋白。多巴胺转运体可以用于评价纹状体突触前的多巴胺能神经元末梢的功能状态，多巴胺转运体的减少和活性减低是多巴胺减少的重要表现。因此，多巴胺转运体的半定量值检测可以帮助神经系统变性疾病的检测。随着生物医学工程和计算机技术的发展，医学影像学为临床诊断提供了多种模态的医学图像，如磁共振成像(MRI)、正电子计算机断层扫描技术(PET)等。基于磁共振成像技术的结构分析和利用正电子发射断层扫描技术的功能分析都可以为多巴胺转运体半定量值的检测提供关键信息。其中，磁共振技术可以清晰展现大脑内部软组织的结构状态，而多巴胺转运体PET显像(11C-CFTPET)可以显示大脑基底节区域(包括尾状核、壳核、苍白球等)多巴胺转运体减低现象，从而揭示这些部位的异常情况，为大脑神经系统变性疾病的诊断和鉴别诊断提供依据，是目前实用性较强的影像检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于图像处理的全自动多巴胺转运体半定量值检测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：/n(1)构建MRI图像分割网络，该网络输入为大脑MRI图像，输出为大脑基底节中尾状核、壳核、苍白球的分割结果；/n(2)将MRI图像配准到对应的待分割PET图像，同时将MRI图像的分割结果配准到待分割PET图像，得到PET图像的尾状核、壳核、苍白球的分割结果；/n(3)对PET图像的分割结果进行聚类，完成尾状核、壳核和苍白球的细分割，得到多个标签结构；/n(4)获取每个标签结构中PET图像的特征统计量；/n(5)对应获取PET图像中顶枕叶区域的特征统计量，以此为基准，对各标签结构中的特征统计量分别进行标...

【技术特征摘要】
1.一种基于图像处理的全自动多巴胺转运体半定量值检测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)构建MRI图像分割网络，该网络输入为大脑MRI图像，输出为大脑基底节中尾状核、壳核、苍白球的分割结果；
(2)将MRI图像配准到对应的待分割PET图像，同时将MRI图像的分割结果配准到待分割PET图像，得到PET图像的尾状核、壳核、苍白球的分割结果；
(3)对PET图像的分割结果进行聚类，完成尾状核、壳核和苍白球的细分割，得到多个标签结构；
(4)获取每个标签结构中PET图像的特征统计量；
(5)对应获取PET图像中顶枕叶区域的特征统计量，以此为基准，对各标签结构中的特征统计量分别进行标准化得到标签结构中各特征统计量的半定量值；
(6)对各标签结构的半定量值进行T检验，完成半定量值的显著性排序。


2.根据权利要求1所述的一种基于图像处理的全自动多巴胺转运体半定量值检测方法，其特征在于，步骤(1)中的MRI图像分割网络为包括编码路径和解码路径的Unet卷积神经网络，该网络通过输入大脑MRI图像进行训练，并将训练得出的分割结果与MRI图像对应的金标准分割结果计算相似度作为网络的总损失函数并进行反向传播，最终使网络结构达到收敛。


3.根据权利要求2所述的一种基于图像处理的全自动多巴胺转运体半定量值检测方法，其特征在于，步骤(1)中的MRI图像分割网络的总损失函数L为：
L＝wDLDice+wCLCross，
LDice＝Εi[(-lnDicei)γ]，



LCross＝Εx[-lnpi(x)]，
其中，LDice表示与骰子系数相关的损失函数，LCross表示交叉熵损失函数，wD、wC为权重，i表示分割标签，包括尾状核、壳核和苍白球三个标签，Di...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄吓海，徐佳杭，左传涛，吴平，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海;31