[发明专利]一种鼻咽癌概率图谱获取及定量分析方法

权利要求书

1.一种鼻咽癌概率图谱获取及定量分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)分别获取鼻咽癌患者和健康者的头部MRI图像，从鼻咽癌患者的头部MRI图像中获取T1W、T2W、DCE-MRI和DWI扫描图像，并从扫描图像中获取常用参数，将获取的参数采用DICOM格式存储；采用相同的参数，从健康者的头部MRI图像中获取健康者的T1W、T2W、DCE-MRI和DWI扫描图像，作为标准参考图像；

2)对鼻咽癌患者头部MRI图像进行归一化显示，对MRI图像中的鼻咽癌ROI区域和四个稳定解剖结构点进行勾画，获取到头部四个稳定解剖结构点；

3)根据步骤2)获得的四个稳定解剖结构点构建头部医学影像标准三维坐标系，并将鼻咽癌患者的医学图像和肿瘤ROI配准到标准三维坐标系的空间中进行图像配准，利用叠加的方法获取鼻咽癌概率图谱；

4)对步骤3)获得的鼻咽癌概率图谱进行定量分析和特征描述，获得肿瘤的位置信息、肿瘤体积，以及肿瘤区域的平均概率、肿瘤边界的概率分布、概率的梯度方向；

步骤3)中，图像配准是对图像进行变换，包括平移变换、尺寸变换和转换变换，得到标准空间的变换矩阵，设分别表示头部医学影像标准三维坐标系空间下四个解剖点的坐标值；分别表示移动图像中的四个解剖点的坐标值，变换过程具体如下：

平移变换的参数矩阵M_Shift为：

其中(C_Sx，C_Sy，C_Sz)为标准空间坐标系的原点坐标，(C_Tx，C_Ty，C_Tz)为移动图像中的原点坐标，其中：

尺度变换的参数矩阵M_Scale为：

其中S₁＝LS/LT，LS和LT分别为标准空间和移动图像中的LIA/RIA连线的长度，

S₂＝L1/L2，L1和L2分别为标准空间和移动图像中的LIA/RIA连线中点与LAS/RAS连线中点的线段长度，

旋转变换的参数矩阵M_Rotate为：

其中θ为标准空间和移动图像中的LIA/RIA连线的夹角；

则将参考图像配准到标准空间的变换矩阵为：

M＝M_Shift*M_Scale*M_Rotate

利用图像配准获得的参数，对每个患者的鼻咽癌ROI做同样的变换，将其变换到标准空间，得到Roi_P_i，其中i表示第i个患者，则鼻咽癌概率图谱为：

2.根据权利要求1所述的一种鼻咽癌概率图谱获取及定量分析方法，其特征在于，步骤1)中，所述的常用参数为图像矩阵大小为512像素×512像素，视野为25.6厘米×25.6厘米，切片厚度为6mm，在每个被试图像中，16个切片覆盖整个头部。

3.根据权利要求1所述的一种鼻咽癌概率图谱获取及定量分析方法，其特征在于，步骤2)中，所述的勾画，是由工作经历五年以上的影像医师进行勾画，并由医学影像学主任医师确认，确保数据真实可靠，不包括肿瘤ROI的自动勾画和稳定解剖结构点的自动定位。

4.根据权利要求1所述的一种鼻咽癌概率图谱获取及定量分析方法，其特征在于，步骤2)中，所述的四个稳定解剖结构点为双侧内耳门的2个点和双侧颈内动脉海绵窦段垂直部的2个点。

5.根据权利要求1所述的一种鼻咽癌概率图谱获取及定量分析方法，其特征在于，步骤3)中，所述的头部医学影像标准三维坐标系，是将坐标原点定位在两侧内耳门连线的中点，两侧内耳门的连线方向为X轴方向，在该横断面内垂直该连线的方向为Y轴，与横断面垂直的方向为Z轴。