扩散峭度张量成像的高阶张量特征参数提取方法
技术领域：
本发明涉及医疗器械技术领域，具体讲，涉及扩散峭度张量成像的高阶张量特征参数提取方法。
背景技术：
阿尔兹海默症(Alzheimer，s disease, AD)是老年痴呆症中最普遍最重要的一种，也是严重影响老年 人健康的三大疾病之一。随着目前我国乃至直接全球社会老龄化程度的加剧,此类疾病给社会带来的经济负担和社会负担也随之大大的加重。此类疾病依然还没有能治愈的药物或者其它方法，而且该疾病也是有着发病周期长具有隐匿性，早期的诊断对于该疾病的早处理有着十分重要的意义。目前针对阿尔兹海默症的诊断研究开展较多，也有一定的研究进展，但是依然缺乏统一标准，国内外学者也积极采用了多种方法进行研究。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足，提出一种新的实用的人脑白质结构异常的磁共振成像参数提取方法，通过一定的特征提取方法对组织的各向异性进行分析，达到客观评价病变程度的目的，为此，本发明采取的技术方案是，扩散峭度张量成像的高阶张量特征参数提取方法，包括如下步骤:通过受试者在磁共振扫描仪上采集组织沿多个方向的扩散加权信号，拟合得到反映组织内水分子扩散分布概率密度函数特征的二阶及四阶张量，通过一定的张量分析得到由于组织结构异常引起的水分子扩散分布异常的病变特征，主要有扩散系数和峭度系数两个不同角度的参数。采集组织沿多个方向的扩散加权信号进一步细化为:1.1数据的采集在3.0T的磁共振扫面仪器上，采用单次激发平面回波(SE-EPI)序列进行30个敏感梯度方向3个扩散敏感因子b值(b=0，bl000和b2000s/mm2)的扩散加权DWI信号采集。1.2数据的预处理首先采用FSL (the FMRIB Software Library)软件的FDT对数据进行润流矫正和头动矫正操作，以及SUSAN对数据进行初步的去噪处理，其次在张量拟合再对数据进行非局部均值滤波操作。采用非局部的均值滤波(Non Local Means Filter)方法，对每个像素点Xi处理如下式(5-1):
权利要求
1.一种扩散峭度张量成像的高阶张量特征参数提取方法，其特征是，包括如下步骤:通过受试者在磁共振扫描仪上采集组织沿多个方向的扩散加权信号，拟合得到反映组织内水分子扩散分布概率密度函数特征的二阶及四阶张量，通过一定的张量分析得到由于组织结构异常引起的水分子扩散分布异常的病变特征，主要有扩散系数和峭度系数两个不同角度的参数。
2.如权利要求1所述的扩散峭度张量成像的高阶张量特征参数提取方法，其特征是对应张量矩阵的特征值和特征向量，采集组织沿多个方向的扩散加权信号进一步细化为: 1.1数据的采集 在3.0T的磁共振扫面仪器上，采用单次激发平面回波(SE-EPI)序列进行30个敏感梯度方向3个扩散敏感因子b值的扩散加权DWI信号采集； 1.2数据的预处理 首先采用FSL (the FMRIB Software Library)软件的FDT对数据进行涡流矫正和头动矫正操作，以及SUSAN对数据进行初步的去噪处理，其次在张量拟合再对数据进行非局部均值滤波操作； 采用非局部的均值滤波(Non Local Means Filter)方法,对每个像素点Xi处理如下式(5-1):
3.如权利要求1所述的扩散峭度张量成像的高阶张量特征参数提取方法，其特征是对应张量矩阵的特征值和特征向量，张量的拟合方案: S(b)是添加了梯度磁场的信号强度，即水分子在某个方向上的扩散情况，b值是扩散磁敏感因子；s(0)是未加梯度磁场的信号强度，及水分子的背景扩散情况$是梯度敏感方向的单位向量，D是对应组织的扩散张量，是一个3X3的二维矩阵；基于量化水分子真实扩散分布偏离高斯扩散分布程度的峭度的扩散峭度成像(DKI，diffusion kurtosisimaging)有如下模型，如式(5-3)
4.如权利要求1所述的扩散峭度张量成像的高阶张量特征参数提取方法，其特征是对应张量矩阵的特征值和特征向量，特征提取方案: 张量的分解算法 首先是扩散张量矩阵D的分解，依然采用对角化分解方法，如下式，
5.如权利要求1所述的扩散峭度张量成像的高阶张量特征参数提取方法，其特征是对应张量矩阵的特征值和特征向量，特征参数计算: 根据5.4.1的峭度张量特征分解结果给出峭度张量的提取特征， 平均峭度系数 MK (mean kurtosis coefficient):MK = mean (Ai) 峭度各向异性 KA (kurtosis anisotropy):
全文摘要
本发明涉及医疗器械技术领域，为提出一种新的实用的人脑白质结构异常的磁共振成像参数提取方法，通过一定的特征提取方法对组织的各向异性进行分析，达到客观评价病变程度的目的，本发明采取的技术方案是，扩散峭度张量成像的高阶张量特征参数提取方法，包括如下步骤通过受试者在磁共振扫描仪上采集组织沿多个方向的扩散加权信号，拟合得到反映组织内水分子扩散分布概率密度函数特征的二阶及四阶张量，通过一定的张量分析得到由于组织结构异常引起的水分子扩散分布异常的病变特征，主要有扩散系数和峭度系数两个不同角度的参数。本发明主要应用于医疗器械设计制造。
文档编号A61B5/055GK103142229SQ20131005688
公开日2013年6月12日 申请日期2013年2月22日 优先权日2013年2月22日
发明者赵欣, 陈元园, 倪红艳, 丁皓, 张希, 明东 申请人:天津大学
文档序号 :
【 825819 】
技术研发人员：赵欣,陈元园,倪红艳,丁皓,张希,明东
技术所有人：天津大学
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
技术研发人员：赵欣,陈元园,倪红艳,丁皓,张希,明东
技术所有人：天津大学
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