基于肝臟MRI紋理特征分析的計算機輔助診斷研究.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，通常會引起肝內(nèi)結(jié)締組織呈現(xiàn)異樣增生。肝纖維化長期發(fā)展會形成肝硬化，肝硬化是一種彌漫性肝損傷，多由各種長期反復(fù)的作用導(dǎo)致的肝臟病變。兩種疾病若不及時治療將會發(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）因無電離輻射和具有多參數(shù)、多方位、多序列成像的特點，以

2、及分辨率高等優(yōu)勢成為常規(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，因此本論文在計算機輔助診斷（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)。論文的主要研究內(nèi)容如下：
　　（1）基于The Maximum Response8（MR8）紋理特征聚類進行病人肝硬化分期。正常肝臟的MRI圖像光滑細(xì)膩無顆粒狀紋理，而肝硬化的

3、MRI則會呈現(xiàn)裂紋、寬度增加、有彌散性的結(jié)節(jié)同時周圍存在條形高信號的紋理，所以希望通過提取肝臟紋理特征來描述肝臟的病變。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，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個序列進行分期。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、動脈期和門靜脈期的分期準(zhǔn)確

4、率都達到95%以上。在病例分期層面，應(yīng)用投票機制得到分期準(zhǔn)確率為100%。該方法不僅充分利用了MRI紋理特征，同時還具有易理解、操作簡單、復(fù)雜度小和分期準(zhǔn)確率高等優(yōu)點，可以輔助醫(yī)師進行臨床診斷。
　　（2）基于MRI的T1序列進行大鼠肝纖維化分期。針對大鼠肝纖維化分期問題，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)算法對比。實驗表明，基于Clusterdp的方法分期效果好，其中S0、S2和S4三期分期達到100%，目前對于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期錯分一個病例，其余各期準(zhǔn)確率達到了100%。針對相同數(shù)據(jù)，基于GL