基于肝臟MRI紋理特征分析的計(jì)算機(jī)輔助診斷研究.pdf

1、肝纖維化與肝硬化是臨床中兩種常見的慢性肝病。肝纖維化指由各種緣由引起的慢性肝損傷，通常會(huì)引起肝內(nèi)結(jié)締組織呈現(xiàn)異樣增生。肝纖維化長(zhǎng)期發(fā)展會(huì)形成肝硬化，肝硬化是一種彌漫性肝損傷，多由各種長(zhǎng)期反復(fù)的作用導(dǎo)致的肝臟病變。兩種疾病若不及時(shí)治療將會(huì)發(fā)展為肝癌甚至威脅生命。目前醫(yī)學(xué)影像檢查已成為肝臟疾病檢查的重要方式，其中核磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging,MRI）因無(wú)電離輻射和具有多參數(shù)、多方位、多序列成像的特點(diǎn)，以

2、及分辨率高等優(yōu)勢(shì)成為常規(guī)肝臟檢查手段。由于不同階段的肝硬化和肝纖維化在 MRI中表現(xiàn)為不同的紋理，因此本論文在計(jì)算機(jī)輔助診斷（Computerized Aided Diagnosis,CAD）的框架下基于紋理特征分析的肝臟MRI肝纖維化和肝硬化分期判別系統(tǒng)。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）基于The Maximum Response8（MR8）紋理特征聚類進(jìn)行病人肝硬化分期。正常肝臟的MRI圖像光滑細(xì)膩無(wú)顆粒狀紋理，而肝硬化的

3、MRI則會(huì)呈現(xiàn)裂紋、寬度增加、有彌散性的結(jié)節(jié)同時(shí)周圍存在條形高信號(hào)的紋理，所以希望通過(guò)提取肝臟紋理特征來(lái)描述肝臟的病變。MR8濾波器能夠充分提取上述紋理特征，且具有旋轉(zhuǎn)不變和維度小的優(yōu)點(diǎn)，因此本文提出了基于 MR8紋理特征聚類分析的肝硬化分期方法。該方法結(jié)合了肝臟MRI的5個(gè)序列進(jìn)行分期。在感興趣區(qū)域（Region of Interest,ROI）的分期結(jié)果中，T2序列和平衡期的分期準(zhǔn)確率為100%，T1序列、動(dòng)脈期和門靜脈期的分期準(zhǔn)確

4、率都達(dá)到95%以上。在病例分期層面，應(yīng)用投票機(jī)制得到分期準(zhǔn)確率為100%。該方法不僅充分利用了MRI紋理特征，同時(shí)還具有易理解、操作簡(jiǎn)單、復(fù)雜度小和分期準(zhǔn)確率高等優(yōu)點(diǎn)，可以輔助醫(yī)師進(jìn)行臨床診斷。
　?。?）基于MRI的T1序列進(jìn)行大鼠肝纖維化分期。針對(duì)大鼠肝纖維化分期問(wèn)題，經(jīng)典傳統(tǒng)方法即基于灰度共生矩陣（Gray-level Co-occurrence Matrix,GLCM）結(jié)合前向型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Back Propagation

5、Neural Network,BPNN），識(shí)別率并不高。本文提出基于密度聚類（Clusterdp）的大鼠MRI的T1序列紋理特征分期肝纖維化，并與傳統(tǒng)算法對(duì)比。實(shí)驗(yàn)表明，基于Clusterdp的方法分期效果好，其中S0、S2和S4三期分期達(dá)到100%，目前對(duì)于S1和S3期的分期稍低，分別為0.8966%和83%。將每只大鼠的多幅ROI融合得到該大鼠的整體分期發(fā)現(xiàn)，僅S3期錯(cuò)分一個(gè)病例，其余各期準(zhǔn)確率達(dá)到了100%。針對(duì)相同數(shù)據(jù)，基于GL