一种白质高信号检测系统及方法技术方案

本发明专利技术一种白质高信号检测系统及方法包括数据库；图像预处理模块；计算模块；处理器；其通过第一方法、第二方法、第三方法进行三次匹配判断，对比待检测的第一图像数据与多个参考图像数据，逐步筛选与待检测的第一图像数据最匹配的参考图像数据，再结合参考图像数据、映射关系表等已知信息，输出对应的参考评分数据，并得出白质高信号负荷情况；其通过上述方式，能够精确快速找出与待检测的第一图像数据匹配的参考图像数据，输出待检测的第一图像数据中的白质高信号评分和负荷情况，从而方便医生进行后续诊疗，提高了评判的效率和准确性，避免人为因素导致的误判。避免人为因素导致的误判。避免人为因素导致的误判。

【技术实现步骤摘要】
一种白质高信号检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及医学图像
，特别是涉及一种能够辅助医生诊断的白质高信号检测系统及方法。

技术介绍

[0002]脑白质高信号(white matter hyperintensity，WMH)又称脑白质病变(Leukoaraiosis，LA)。该影像学术语最早由神经病学专家Hachinski提出。该病常表现为T2WI或T2液体衰减反转恢复序列(fluidattenuated inversion recovery，FLAIR)高信号，T1WI等信号或低信号。
[0003]随着研究的不断深入，WMH现在被普遍认为是脑小血管疾病(cerebralsmall vessel disease，CSVD)的一种表现，WMH的发病机制主要与脑血流自动调节受损，胶原血管病，血脑屏障(blood brain barrier，BBB)破坏以及遗传因素有关，而且该病的发病率与年龄呈正相关，在60岁以上的人群的发病率超过85％。还有大量的研究表明，WMH与认知功能的障碍和其他脑血管疾病的发生密切相关。而随着影像技术的快速发展，WMH的研究近年来取得了一些突破性的进展。
[0004]现有技术仅实现了对白质高信号的图像分割，但并未在此基础上对其进行进一步评估，因此无法帮助医生根据评估结果进行初步诊断。医生通常还需要根据分割出的图像进行识图，也就是说通过人工对白质高信号进行判断，费时费力，而且常出现误判，准确性容易受到人为因素影响。因此，目前亟需一种能够辅助医生诊断的白质高信号检测系统及方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是提供一种能够辅助医生诊断的白质高信号检测系统及方法。
[0006]本专利技术一种白质高信号检测系统，包括
[0007]数据库，其预存有至少一个参考图像数据、参考图像数据中不同的白质高信号的参考面积数据；
[0008]图像预处理模块，其用于对MRI图像数据进行预处理，并输出第一图像数据；
[0009]计算模块，其用于计算第一图像数据中白质高信号的第一面积数据；
[0010]处理器，其通过第一方法判断所述第一图像数据与至少一个参考图像数据是否初步匹配，若初步匹配，则通过第二方法判断第一图像数据中的白质高信号与参考图像数据中不同的白质高信号的位置是否匹配，若匹配，则通过第三方法判断第一图像数据中的第一面积数据与参考图像数据中不同的白质高信号的参考面积数据是否匹配，若是，则输出对应的参考评分数据，并得出白质高信号负荷情况。
[0011]本专利技术一种白质高信号检测系统，其中所述第一方法为：所述处理器将至少一个所述参考图像数据缩放为预设分辨率并生成参考缩放图像、将第一图像数据缩放为预设分
辨率并生成对比缩放图像，所述处理器计算所述参考缩放图像、对比缩放图像所有像素的灰度平均值，并比较至少一个所述参考缩放图像中的每个像素的第一灰度值与灰度平均值的大小、对比缩放图像中的每个像素的第二灰度值与灰度平均值的大小；
[0012]所述处理器根据至少一个所述参考缩放图像中第一灰度值大于等于所述灰度平均值的第一像素数值a，以及所述对比缩放图像中第二灰度值大于等于所述灰度平均值的第二像素数值b，计算多个第一像素数值a与第二像素数值b的差值的绝对值，并判定对比缩放图像与第一像素数值a、第二像素数值b的差值的绝对值的最小值对应的至少一个所述参考缩放图像匹配，所述对比缩放图像对应的第一图像数据与对应的至少一个所述参考图像数据初步匹配。
[0013]本专利技术一种白质高信号检测系统，其中所述第二方法为：所述处理器对第一图像数据、至少一个与第一图像数据初步匹配的参考图像数据进行白质高信号的轮廓勾画，分别得到仅含有第一图像数据中的白质高信号轮廓的第一信号图像、至少一个与所述第一图像数据初步匹配的参考图像数据中白质高信号的轮廓的参考信号图像，所述处理器将第一信号图像与至少一个参考信号图像缩放至与m
×
n的网格大小匹配，并按照对应位置分别置于m
×
n的网格中；
[0014]所述处理器判断第一信号图像的几何中心g与至少一个参考信号图像的几何中心o的距离是否小于等于第一变量，若否，则将与第一像素数值a、第二像素数值b的差值的绝对值的最小值对应的所述参考缩放图像剔除，并重复第一方法；
[0015]若是，则判定所述第一图像数据中的白质高信号与至少一个参考图像数据中的白质高信号的位置匹配。
[0016]本专利技术一种白质高信号检测系统，其中所述第三方法为：所述处理器计算第一信号图像的面积S1、至少一个参考信号图像的面积S2；
[0017]所述处理器计算第一信号图像的面积S1与参考信号图像的面积S2的交集面积J为S1∩S2；
[0018]所述处理器判断，当所述交集面积J与仅一个的参考信号图像的面积S2之差的绝对值小于第一预设阈值时，则判定所述第一信号图像与仅一个的所述参考信号图像匹配，所述第一图像数据中白质高信号的第一面积数据与仅一个的参考图像数据中白质高信号的参考面积数据匹配；
[0019]所述处理器判断当所述交集面积J与至少一个的参考信号图像的面积S2之差的绝对值小于第一预设阈值时，则重复进行k次第一步骤，直至当所述交集面积J与仅一个的参考信号图像的面积S2之差的绝对值小于第一预设阈值；
[0020]所述第一步骤为：将m
×
n的网格调整至与其总面积相同的(m+k)
×
(n+k)的网格，所述处理器判断第一信号图像的几何中心与至少一个的参考信号图像的几何中心的距离是否均小于等于第二变量，若是，则判定所述第一图像数据中的白质高信号与至少一个的参考信号图像中的白质高信号的位置匹配，若否，则筛除几何中心与第一信号图像的几何中心的距离大于第二变量的参考信号图像，并判定所述第一图像数据中的白质高信号与剩余的参考图像数据中的白质高信号的位置匹配；所述处理器判断是否交集面积J与仅一个的参考信号图像的面积S2之差的绝对值小于第一预设阈值，若是，则结束第一步骤，若否，则重复进行第一步骤，并将k的数值加1。
[0021]本专利技术一种白质高信号检测系统，其中所述第三方法为：所述处理器计算第一信号图像的面积S1、至少一个参考信号图像的面积S2；
[0022]所述处理器计算第一信号图像的面积S1、至少一个参考信号图像的面积S2的全集为Q；
[0023]所述第一信号图像的面积S1关于至少一个参考信号图像的面积S2的补集面积B1＝C
Q
S1；
[0024]参考信号图像的面积S2关于第一信号图像的面积S1的补集面积B2＝C
Q
S2；
[0025]所述处理器判断，当仅一个的参考信号图像的面积S2关于第一信号图像的面积S1的补集面积B2小于第二预设阈值时，则判定所述第一信号图像与仅一个的所述参考信号图像匹配，所述第一图像数据中白质高信号的第一面积数据与仅一个的参考图像数据中白质高信号的参考面积数据匹配；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种白质高信号检测系统，其特征在于：包括数据库，其预存有至少一个参考图像数据、参考图像数据中不同的白质高信号的参考面积数据；图像预处理模块，其用于对MRI图像数据进行预处理，并输出第一图像数据；计算模块，其用于计算第一图像数据中白质高信号的第一面积数据；处理器，其通过第一方法判断所述第一图像数据与至少一个参考图像数据是否初步匹配，若初步匹配，则通过第二方法判断第一图像数据中的白质高信号与参考图像数据中不同的白质高信号的位置是否匹配，若匹配，则通过第三方法判断第一图像数据中的第一面积数据与参考图像数据中不同的白质高信号的参考面积数据是否匹配，若是，则输出对应的参考评分数据，并得出白质高信号负荷情况。2.根据权利要求1所述的一种白质高信号检测系统，其特征在于：所述第一方法为：所述处理器将至少一个所述参考图像数据缩放为预设分辨率并生成参考缩放图像、将第一图像数据缩放为预设分辨率并生成对比缩放图像，所述处理器计算所述参考缩放图像、对比缩放图像所有像素的灰度平均值，并比较至少一个所述参考缩放图像中的每个像素的第一灰度值与灰度平均值的大小、对比缩放图像中的每个像素的第二灰度值与灰度平均值的大小；所述处理器根据至少一个所述参考缩放图像中第一灰度值大于等于所述灰度平均值的第一像素数值a，以及所述对比缩放图像中第二灰度值大于等于所述灰度平均值的第二像素数值b，计算多个第一像素数值a与第二像素数值b的差值的绝对值，并判定对比缩放图像与第一像素数值a、第二像素数值b的差值的绝对值的最小值对应的至少一个所述参考缩放图像匹配，所述对比缩放图像对应的第一图像数据与对应的至少一个所述参考图像数据初步匹配。3.根据权利要求2所述的一种白质高信号检测系统，其特征在于：所述第二方法为：所述处理器对第一图像数据、至少一个与第一图像数据初步匹配的参考图像数据进行白质高信号的轮廓勾画，分别得到仅含有第一图像数据中的白质高信号轮廓的第一信号图像、至少一个与所述第一图像数据初步匹配的参考图像数据中白质高信号的轮廓的参考信号图像，所述处理器将第一信号图像与至少一个参考信号图像缩放至与m
×
n的网格大小匹配，并按照对应位置分别置于m
×
n的网格中；所述处理器判断第一信号图像的几何中心g与至少一个参考信号图像的几何中心o的距离是否小于等于第一变量，若否，则将与第一像素数值a、第二像素数值b的差值的绝对值的最小值对应的所述参考缩放图像剔除，并重复第一方法；若是，则判定所述第一图像数据中的白质高信号与至少一个参考图像数据中的白质高信号的位置匹配。4.根据权利要求3所述的一种白质高信号检测系统，其特征在于：所述第三方法为：所述处理器计算第一信号图像的面积S1、至少一个参考信号图像的面积S2；所述处理器计算第一信号图像的面积S1与参考信号图像的面积S2的交集面积J为S1∩S2；所述处理器判断，当所述交集面积J与仅一个的参考信号图像的面积S2之差的绝对值小
于第一预设阈值时，则判定所述第一信号图像与仅一个的所述参考信号图像匹配，所述第一图像数据中白质高信号的第一面积数据与仅一个的参考图像数据中白质高信号的参考面积数据匹配；所述处理器判断当所述交集面积J与至少一个的参考信号图像的面积S2之差的绝对值小于第一预设阈值时，则重复进行k次第一步骤，直至当所述交集面积J与仅一个的参考信号图像的面积S2之差的绝对值小于第一预设阈值；所述第一步骤为：将m
×
n的网格调整至与其总面积相同的(m+k)
×
(n+k)的网格，所述处理器判断第一信号图像的几何中心与至少一个的参考信号图像的几何中心的距离是否均小于等于第二变量，若是，则判定所述第一图像数据中的白质高信号与至少一个的参考信号图像中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王思伦，苑金龙，谢启斌，
申请(专利权)人：深圳市澈影医生集团有限公司，
类型：发明
国别省市：