基于多模態(tài)MRI的腦白質(zhì)病變檢測(cè)算法研究.pdf

1、腦白質(zhì)疏松癥是一種在T2FLAIR的MRI等醫(yī)學(xué)影像中雙側(cè)腦室前后角周?chē)踪|(zhì)、半卵圓中心、放射冠等區(qū)域所表現(xiàn)出的大小不等的斑點(diǎn)狀或融合成片狀的白質(zhì)高信號(hào)區(qū),是中老年的常見(jiàn)病之一。它的病理學(xué)成因到現(xiàn)在為止還并不是很清楚,可能與中風(fēng)、帕金森病、輕度認(rèn)知障礙、阿爾茨海默氏癥、甚至情緒紊亂等有聯(lián)系。同時(shí),在與患者T2FLAIR影像中的白質(zhì)疏松區(qū)域?qū)?yīng)的 ESWAN影像的相應(yīng)區(qū)域中可以觀察到腦內(nèi)深部髓質(zhì)靜脈的顯現(xiàn),它們之間的關(guān)系近年來(lái)開(kāi)始被醫(yī)學(xué)界

2、探索,研究者正試圖通過(guò)它們?cè)谟跋駥W(xué)上的關(guān)系和表現(xiàn)進(jìn)一步解釋其關(guān)聯(lián)性。臨床醫(yī)生往往通過(guò)主觀經(jīng)驗(yàn)或者簡(jiǎn)單的體視學(xué)網(wǎng)格測(cè)量對(duì)腦白質(zhì)疏松癥程度進(jìn)行評(píng)級(jí);而腦內(nèi)深部髓質(zhì)靜脈即使在最明顯的 ESWAN影像中仍是管徑細(xì)小、成像模糊、分辨困難。這些主觀評(píng)價(jià)無(wú)法提供一個(gè)準(zhǔn)確的論據(jù),因此需要一種可靠的計(jì)算機(jī)輔助方法幫助醫(yī)生準(zhǔn)確提取腦白質(zhì)疏松癥病變區(qū)域和腦內(nèi)深部髓質(zhì)靜脈。
　　針對(duì)這樣的需求,本文根據(jù)兩種病變區(qū)域在多模態(tài)影像下的成像特點(diǎn),研究了對(duì)T2F

3、LAIR影像中腦白質(zhì)疏松癥和 ESWAN影像中腦內(nèi)深部髓質(zhì)靜脈主干兩者進(jìn)行自動(dòng)提取的計(jì)算機(jī)輔助診斷方法,主要分為三大步:先對(duì) T2FLAIR影像進(jìn)行頭骨剝離預(yù)處理;然后在 T2FLAIR影像中提取腦白質(zhì)疏松區(qū)域;最后在ESWAN影像的相應(yīng)區(qū)域(與T2FLAIR影像中的腦白質(zhì)疏松區(qū)域?qū)?yīng))提取腦內(nèi)深部髓質(zhì)靜脈主干。頭骨剝離預(yù)處理先后利用了大津閾值法和形態(tài)學(xué)方法,可以對(duì)干擾腦白質(zhì)疏松分割的非大腦組織高信號(hào)進(jìn)行有效剝離,實(shí)驗(yàn)中本方法與通用的B

4、SE頭骨剝離方法一起與手動(dòng)精細(xì)分割金標(biāo)準(zhǔn)相比,在Jaccard相似度和Dice相似度兩個(gè)測(cè)度上得出本方法上更為準(zhǔn)確。腦白質(zhì)疏松區(qū)域分割則首先通過(guò)大津閾值法確定腦組織中腦白質(zhì)疏松區(qū)域的初始輪廓,然后用一種改進(jìn)的C-V模型方法對(duì)初始輪廓進(jìn)行迭代演化,對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明本方法比Li的免初始化的水平集方法在分割效果上表現(xiàn)略好,在分割時(shí)間上表現(xiàn)更優(yōu)。最后,利用了 Hessian矩陣的特征值與腦內(nèi)深部髓質(zhì)靜脈灰度變化方向之間的關(guān)系設(shè)計(jì)了一種篩選器,用于腦