[发明专利]一种非侵入性的肝功能分级系统

说明书

本发明公开了一种非侵入性的肝功能分级系统，该系统包括NLGBP特征提取模块和SVM分类器，其中NLGBP特征提取模块用于对肝脏ROI图像提取NLGBP特征；SVM分类器用于根据NLGBP特征获取肝脏分级结果。该分级系统克服了血液指标评分和肝脏组织活检方法的缺陷；且通过多尺度多方向的特征提取与NLBP特征相结合，深入挖掘CT图像特征，精确获取类间细微的差异，从而得到准确的肝功能分级结果。

技术领域

本发明属于医学图像处理技术领域，具体涉及一种非侵入性的肝功能分级系统。

背景技术

肝功能检查用于监测人体肝脏分泌、排泄，合成储备功能，是诊断肝细胞损伤、纤维化和肝硬化等肝胆系统疾病的重要手段之一。肝功能评价广泛应用于肝脏外科切除、肝移植、介入治疗等方面。目前，对肝功能进行评价面临的主要问题如下：1)基于血液学指标估算肝功能评分的方法中，血液学检测需要空腹完成，时效性不足，无法满足急诊及危重病人快速诊疗的需求；2)肝脏组织活检方法准确率高，但创伤性大，患者不易接受，临床不将其作为常规检查。

研究显示，肝脏CT图像的影像特征与肝脏病变具有良好的相关性，肝脏CT图像已成为除病理学检查以外良好的潜在替代评估方法。然而，肝脏正常和异常组织在影像学的差异明显，人眼视觉能够区分，而不同等级肝功能CT图像的类间差异细微，对其分类更具挑战性，基于CT图像进行肝功能评价的研究目前鲜有报道。人眼直接观察肝脏组织无法辨别差异，但是从熵、均值等统计值及直方图可以看出，图像之间存在差异。如果能够进一步深入挖掘CT图像特征，开展与肝功能相关的智能医学影像识别方面的研究，揭示医学影像与肝功能分级之间的相关性，将为构建基于CT图像特征描述的肝功能分级新体系，为实现快速、无创的肝功能分级提供理论和技术支持。

发明内容

发明目的：本发明提供一种非侵入性的肝功能分级系统，该系统能够根据肝脏ROI图像得到对应的肝功能分级。

技术方案：本发明采用如下技术方案：

一种非侵入性的肝功能分级系统，包括：

NLGBP特征提取模块1，用于对肝脏ROI图像提取NLGBP特征F_NLGBP；

SVM分类器2，用于根据NLGBP特征获取肝脏分级结果；

所述NLGBP特征提取模块包括：

多尺度纹理特征提取模块11，用于提取肝脏ROI图像的多尺度纹理特征F_u,v(x,y)：

其中，I(x,y)表示肝脏ROI图像中坐标(x,y)处的灰度值，“*”表示卷积运算；A_u,v(x,y)和θ_u,v(x,y)分别表示第v个尺度、第u个方向上的幅频和相频响应，u＝0,1,…,7，v＝1,2,…,5；Ψ_u,v(x,y)为多尺度纹理特征提取滤波器，定义为：

其中，(x,y)为像素点坐标，σ_x和σ_y分别为图像中X轴和Y轴上高斯包络的标准差，f_v为复正弦平面波在第v个尺度上的中心频率，f_max表示多尺度纹理特征提取滤波器的最大频率；θ_u为复正弦平面波在第u个方向的角度，θ_u＝πu/8；

主要方向计算模块12，用于计算像素点(x,y)处各个尺度上的幅频响应最大和最小值所对应的方向数值D_1,v(x,y)和D_2,v(x,y)：