[发明专利]基于静息态脑功能对侧定位的脑胶质瘤病理级别影像学辅助判定方法

说明书

本发明属医学图像处理及应用领域，涉及非侵入式的静息态磁共振影像学辅助判定方法，具体涉及一种对脑胶质瘤WHO病理级别进行非侵入式的静息态磁共振影像学辅助判定方法，本发明方法，通过静息态功能影像及高精度的结构影像，进行辅助运动功能区的对侧定位，并通过Logistic模型，判定脑胶质瘤病理级别，结果显示，能实现高精度的无创的基于影像学的脑胶质瘤病理评级，本方法尤其适用于脑语言、运动功能区胶质瘤患者，可用于指导干预治疗方案选择等。

技术领域

本发明属医学图像处理及应用领域，涉及非侵入式的静息态磁共振影像学辅助判定方法，具体涉及一种对脑胶质瘤WHO病理级别进行非侵入式的静息态磁共振影像学辅助判定方法，尤其是利用静息态脑功能对侧定位标注的脑功能区特性实现高准确度的高低级别肿瘤非侵入式的影像学判定的方法。

背景技术

据报道，脑胶质瘤是常见的中枢神经肿瘤，具有高发病率、高致死率、高复发率。临床实践显示，对脑胶质瘤(WHO)病理级别的合理判定对于临床诊断、干预治疗方案的确定等至关重要；根据世界卫生组织最新的标准，脑胶质瘤被划分为低级别(I级和II级)和高级别(III级和IV级)。目前关于肿瘤级别的金标准仍然是活组织检查和组织病理学评估。但是，活组织检测同样面临诸多挑战，特别是肿瘤的局部采样分析可能导致高级别肿瘤被误诊为低级别肿瘤,以及造成颅内出血等，同时，与其他部位的肿瘤不同，脑部肿瘤的组织活检十分困难；与活检不同的多种非侵入式手段也被用于肿瘤恶性程度的评估。近年来，根据磁共振等神经成像技术显示的形态学、代谢指标等，可以起到一定的指示作用，其准确度主要依靠读片医生的经验积累和专业知识，缺乏可以量化的标准化指标，不利于预测效果评估，也不利于标准化推广应用。此前，肿瘤恶性程度的影像学评估主要基于肿瘤组织具有区别于正常组织的代谢特征，采用磁共振波谱(MRS)等成像技术进行评估。目前敏感性(sensitivity)和特异性(specificity)最高的方法是计算肿瘤区域的Cho(Choline,胆碱)和NAA(N–acetyl-aspartate,N-乙酰天门冬氨酸)的比例，可以达到0.80的敏感性和0.76的特异性。利用静息态磁共振技术，有研究采用肿瘤区域静息态信号的signal intensitycorrelation(SIC)等指标对肿瘤进行高低级别的判定，在18例高级别对17例低级别脑胶质瘤样本上实现了89％的准确率(敏感性0.82，特异性0.96)。但是，这些脑胶质瘤分级结果均未见独立数据验证，并且需要手动在磁共振影像上画出肿瘤区域，容易受到人为因素的干扰。事实上，肿瘤对脑功能架构，即各个脑区的功能连接模式的影响，已经在很多文献中得到了报道，包括引起功能代偿、功能网络重构等，本发明的研究组前期提出一种“基于静息态功能磁共振的大脑功能区对侧定位方法”(专利申请号201710377307.7)，以辅助运动区为定位目标，从患侧到健侧的静息态功能连接模式定位患侧的辅助运动区。目前，尚无采用静息态功能连接网络评定脑胶质瘤高低分级的方法。

为了克服现有技术存在的困难及基于现有技术的基础，本申请的发明人拟提出一种基于静息态脑功能对侧定位的脑胶质瘤病理级别影像学辅助判定方法。该方法为非侵入式，无创的、只需要被测者最低程度配合度的，客观量化评估方法，其高低级别胶质瘤判定精度达90％以上，适于推广应用于具备磁共振成像设备的医院。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术中存在的缺陷，提供一种非侵入式的静息态磁共振影像学辅助判定方法，具体涉及一种对脑胶质瘤WHO病理级别进行非侵入式的静息态磁共振影像学辅助判定方法，本方法利用静息态脑功能对侧定位标注的脑功能区特性能实现高准确度的高低级别肿瘤非侵入式的影像学判定。

本发明的方法基于静息态功能磁共振数据的脑功能区对侧定位的脑胶质瘤病理级别评定，能实现高精度的无创的基于影像学的脑胶质瘤病理评级，本方法尤其适用于脑语言、运动功能区胶质瘤患者。

为了实现上述的目的，本发明的基于静息态脑功能对侧定位的脑胶质瘤病理级别影像学辅助判定方法包括：