CN115040100B - 一种视神经血流灌注数值快速采集方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种视神经血流灌注数值快速采集方法，该方法包括：通过机器学习方法建立视神经各个节段的三维空间模型；采集大脑血流灌注磁共振影像，得到包括脑血流量数值、血流到达时间数值、脑血容量数值的三维大脑血流灌注影像；将所述三维大脑血流灌注影像导入到所述视神经三维空间模型，获得三维视神经血流灌注模型；根据三维视神经血流灌注模型，采集三维空间和时间对应的灌注数值。

Description

一种视神经血流灌注数值快速采集方法

技术领域

本发明涉及医学影像技术领域，特别是涉及视神经的血流灌注数值快速采集方法。

背景技术

视神经血流灌注测定长期以来一直缺乏有效的图像计算方法，主要原因是视神经各个节段因人而异，在颅内的位置不确定，给图像识别，尤其是脑血流灌注图像的识别、灌注数据的采集带来困难。

视神经个体差异性，使得方法学难以通过传统方法使用脑模板配准并进行定量分析，目前影像学尚未建立视神经灌注成像分析方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种视神经的血流灌注数值快速采集方法及系统，可以快速采集视神经三维空间和时间对应的脑血流量数值、血流到达时间数值、脑血容量数值。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案。

一种视神经的血流灌注数值快速采集方法包括：

通过机器学习方法建立视神经各个节段的三维空间模型。

采集大脑血流灌注磁共振影像，得到包括脑血流量数值、血流到达时间数值、脑血容量数值的三维大脑血流灌注影像。

将所述三维大脑血流灌注影像导入到所述视神经三维空间模型，获得三维视神经血流灌注模型。

根据三维视神经血流灌注模型，采集三维空间和时间对应的灌注数值。

可选地，所通过机器学习方法建立视神经各个节段的三维空间模型，具体方法包括：

人工对训练数据的视神经各节段建模。

通过与标准空间培训，寻找左右视神经的大概位置并扩大范围，裁剪掉完全不相关的脑区。

对上述结果进行边界点的矫正精细，对每一点进行一个boosting分类器学习，针对边界点专门学习分类使用上述机器学习模型对需要分析的数据进行视神经各节段三维建模。

可选地，所述采集大脑血流灌注磁共振影像，得到包括脑血流量数值、血流到达时间数值、脑血容量数值的三维大脑血流灌注影像的具体方法包括：

采用磁共振多延迟动脉自旋标记法获得所述个体大脑的三维大脑血流灌注影像。

可选地，所述三维大脑血流灌注影像导入到所述视神经三维空间模型，获得三维视神经血流灌注模型，具体包括：

对所述三维大脑血流灌注影像进行清晰度增强、降低噪声和图像配准，获得图像处理后的所述大脑血流灌注磁共振影像。

将图像处理后的所述三维大脑血流灌注影像导入到所述视神经三维空间模型，获得三维视神经血流灌注模型。

一种视神经血流灌注数值快速采集系统，包括：

三维空间模型建立模块，用于建立视神经各个节段的三维空间模型。

三维大脑血流灌注影像采集模块，用于采集个体的大脑血流灌注磁共振影像，获得所述个体包括脑血流量数值、血流到达时间数值、脑血容量数值的三维大脑血流灌注影像。

三维视神经血流灌注模型获得模块，用于将所述三维大脑血流灌注影像导入到所述三维空间模型，获得三维视神经血流灌注模型。

大脑血流灌注数值采集模块，用于根据三维视神经血流灌注模型采集三维空间和时间对应的脑血流量数值、血流到达时间数值、脑血容量数值。

可选地，所述三维大脑血流灌注影像采集模块，具体包括：

血流灌注影像采集单元，采用磁共振多延迟动脉自旋标记法获得所述个体大脑的三维大脑血流灌注影像。

可选地，所述三维视神经血流灌注模型获得模块，具体包括：

图像处理单元，对所述三维大脑血流灌注影像进行清晰度增强、降低噪声和图像配准，获得图像处理后的所述大脑血流灌注磁共振影像。

三维视神经血流灌注模型获得单元，用于将图像处理后的所述三维大脑血流灌注影像导入到所述视神经三维空间模型，获得三维视神经血流灌注模型。

可选地，所述三维空间模型建立模块，具体包括：

三维空间模型建立单元，通过机器学习方法建立视神经各个节段的三维空间模型。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明通过建立视神经各个节段的三维空间模型，将包括脑血流量数值、血流到达时间数值、脑血容量数值的个体三维大脑血流灌注影像导入到所述三维空间模型中，从而快速、准确的采集三维空间和时间对应的灌注数值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的一些实施例，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他的附图。

图1为本发明一种视神经血流灌注数值快速采集方法流程示意图。

图2为本发明一种视神经血流灌注数值快速采集系统结构示意图。

具体实施例

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种视神经血流灌注数值快速采集方法及系统，快速、准确的采集三维空间和时间对应的灌注数值。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明一种视神经的血流灌注数值快速采集方法流程示意图，如图1所示，一种视神经的血流灌注数值快速采集方法流程示意图包括以下步骤：

步骤101：构建视神经的三维空间模型。

其中，步骤101具体包括：

人工对训练数据的视神经各节段建模。

通过与标准空间培训，寻找左右视神经的大概位置，并扩大范围之后、裁剪掉完全不相关的脑区。

通过3D U-net深度学习，设定与手动分割的重合度作为评价函数，得到视神经各节段的粗糙边界。

对上述结果进行边界点的矫正精细，对每一点进行一个boosting分类器学习，针对边界点专门学习分类器进行边界取舍。

使用上述机器学习模型对需要分析的数据进行视神经各节段三维建模。

步骤102：采集大脑血流灌注磁共振影像，得到包括脑血流量数值、血流到达时间数值、脑血容量数值的三维大脑血流灌注影像。

其中，步骤102具体包括：

采用磁共振多延迟动脉自旋标记法获得个体大脑的灌注影像。具体为，采用基于多延迟多参数非造影磁共振脑血灌注成像的方法获得个体大脑的血流灌注影像。

步骤103：将三维大脑血流灌注影像导入所述视神经三维空间模型，获得三维视神经血流灌注模型。

其中，步骤103具体包括：

对所述三维大脑血流灌注影像进行清晰度增强、降低噪声和图像配准，获得图像处理后的所述大脑血流灌注磁共振影像。

将图像处理后的所述三维大脑血流灌注影像导入到所述视神经三维空间模型，获得三维视神经血流灌注模型。

步骤104：根据三维视神经血流灌注模型，采集三维空间和时间对应的灌注数值。

图2本发明一种视神经血流灌注数值快速采集系统结构示意图，如图2所示，一种视神经血流灌注数值快速采集系统结构示意图包括：

三维空间模型建立模块201，用于建立视神经各个节段的三维空间模型。

三维大脑血流灌注影像采集模块202，用于采集个体的大脑血流灌注磁共振影像，获得所述个体包括脑血流量数值、血流到达时间数值、脑血容量数值的三维大脑血流灌注影像。

三维视神经血流灌注模型获得模块203，用于将所述三维大脑血流灌注影像导入到所述三维空间模型，获得三维视神经血流灌注模型。

大脑血流灌注数值采集模块204，用于根据三维视神经血流灌注模型采集三维空间和时间对应的脑血流量数值、血流到达时间数值、脑血容量数值。

三维大脑血流灌注影像采集模块202，具体包括：

血流灌注影像采集单元，采用磁共振多延迟动脉自旋标记法获得所述个体大脑的三维大脑血流灌注影像。

三维视神经血流灌注模型获得模块，具体包括：

图像处理单元，对所述三维大脑血流灌注影像进行清晰度增强、降低噪声和图像配准，获得图像处理后的所述大脑血流灌注磁共振影像。

三维视神经血流灌注模型获得单元，用于将图像处理后的所述三维大脑血流灌注影像导入到所述视神经三维空间模型，获得三维视神经血流灌注模型。

三维空间模型建立模块，具体包括：

三维空间模型建立单元，通过机器学习方法建立视神经各个节段的三维空间模型。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种视神经血流灌注数值快速采集系统，其特征在于，包括：

三维空间模型建立模块，用于建立视神经各个节段的三维空间模型；

所述建立视神经各个节段的三维空间模型，具体包括：

人工对训练数据的视神经各节段建模；

通过与标准空间培训，寻找左右视神经的大概位置并扩大范围，裁剪掉完全不相关的脑区；

通过3DU-net深度学习，设定与手动分割的重合度作为评价函数，得到视神经各节段的粗糙边界；对结果进行边界点的矫正精细，对每一点进行一个boosting分类器学习，针对边界点专门学习分类器进行边界取舍；使用机器学习模型对需要分析的数据进行视神经各节段三维建模；

三维大脑血流灌注影像采集模块，用于采集个体的大脑血流灌注磁共振影像，获得所述个体包括脑血流量数值、血流到达时间数值、脑血容量数值的三维大脑血流灌注影像；

三维视神经血流灌注模型获得模块，用于将所述三维大脑血流灌注影像导入到所述三维空间模型，获得三维视神经血流灌注模型；

大脑血流灌注数值采集模块，用于根据三维视神经血流灌注模型采集三维空间和时间对应的脑血流量数值、血流到达时间数值、脑血容量数值。

2.根据权利要求1所述的视神经血流灌注数值快速采集系统，其特征在于，所述三维大脑血流灌注影像采集模块，具体包括：

血流灌注影像采集单元，采用磁共振多延迟动脉自旋标记法获得所述个体大脑的三维大脑血流灌注影像。

3.根据权利要求1所述的视神经血流灌注数值快速采集系统，其特征在于，所述三维视神经血流灌注模型获得模块，具体包括：

图像处理单元，对所述三维大脑血流灌注影像进行清晰度增强、降低噪声和图像配准，获得图像处理后的所述大脑血流灌注磁共振影像；

三维视神经血流灌注模型获得单元，用于将图像处理后的所述三维大脑血流灌注影像导入到视神经三维空间模型，获得三维视神经血流灌注模型。

4.根据权利要求1所述的视神经血流灌注数值快速采集系统，其特征在于，所述三维空间模型建立模块，具体包括：

三维空间模型建立单元，通过机器学习方法建立视神经各个节段的三维空间模型。