[发明专利]一种基于核磁共振信号的肿瘤组织标本的识别方法及系统

说明书

本发明提供一种基于核磁共振信号的肿瘤组织标本的识别方法及系统，在术中对切下的肿瘤组织标本进行良恶性识别，提高识别速度和准确率。本发明基于核磁共振信号的肿瘤组织标本的识别方法及系统，对术中切下的肿瘤组织标本，采用多维脉冲序列进行多维度核磁共振信号的采集，通过对核磁共振信号进行分析处理，识别出肿瘤组织标本的良恶性。相比于现有技术，本发明实施例无需做病理切片检查，只需对切下的肿瘤组织进行核磁共振信号采集和处理，有效提高识别速度。本发明实施例以核磁共振信号为处理对象进行处理分析，得到识别结果，无需依赖人为经验，有效提高识别准确度。

技术领域

本发明属于信号处理技术领域，具体来说，涉及一种基于核磁共振信号的肿瘤组织标本的识别方法及系统。

背景技术

世界卫生组织在全球癌症统计研究报告中表明：恶性肿瘤已经成为造成人类发病死亡的首要原因，仅在2018年全球就有960万人死于癌症。中国国家癌症中心的统计数据显示国内的恶性肿瘤发病率和致死率也在逐年增加。目前肿瘤的诊断手段有很多，例如肿瘤标记物检测、医学影像检查(超声、CT、MRI等)、病理学检查等。临床中病理学检查是肿瘤诊断中最为可靠的一种诊断方式，可以确定肿瘤组织的性质，提供更多的肿瘤组织结构、病变发展程度等信息。然而病理学检查中常用的石蜡切片等技术需要等待较长时间(3天以上)才能出诊断报告，对急需明确诊断者不适用。

另外，临床手术中要求快速完成肿瘤组织的识别，确定肿瘤组织的病变性质、病变程度等信息，以便医疗工作者在手术中确定下一步手术方案，避免患者进行二次手术。目前最常用的是快速冷冻制片技术。该技术首先需要对标本进行简单的冷冻、切片、染色然后显微镜观察分析，但整个过程仍需要20-30分钟的检测时间，准确率也很难保证。另外并非所有组织都能够进行快速冷冻检查，且该切片的病理分析较大依赖于病理科医生的经验水平，准确率受人为经验影响。因此亟需一种能够实现临床手术中肿瘤组织快速精准诊断的方法，避免患者进行二次手术，提高临床中癌症的治愈率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于核磁共振信号的肿瘤组织标本的识别方法及系统，在术中对切下的肿瘤组织标本进行良恶性识别，提高识别速度和准确率。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：本发明实施例提供一种基于核磁共振信号的肿瘤组织标本的识别方法，包括以下步骤：

步骤10、采用多维脉冲序列，采集肿瘤组织标本的核磁共振信号；所述多维脉冲序列包括纵向弛豫信息获取单元、扩散信息获取单元和横向弛豫信息获取单元；

步骤20、对采集到的核磁共振信号进行反演辨识，得到所述肿瘤组织标本的特征参数和反演信号特征图谱；所述特征参数包括纵向弛豫时间、横向弛豫时间和扩散系数；

步骤30、根据所述特征参数，利用式(1)计算得到所述肿瘤组织标本的恶性指数：

式中，MI表示肿瘤组织标本的恶性系数，T₁表示肿瘤组织标本的纵向弛豫时间，T₂表示肿瘤组织标本的横向弛豫时间，D表示肿瘤组织标本的扩散系数，表示良性肿瘤组织样本的纵向弛豫时间的平均值，表示良性肿瘤组织样本的横向弛豫时间的平均值，表示良性肿瘤组织样本的扩散系数的平均值；K₁表示纵向弛豫时间的权重值，K₂表示横向弛豫时间的权重值，K₃表示扩散系数的权重值；

如果所述肿瘤组织标本的恶性指数小于恶性阈值，则所述肿瘤组织标本为良性肿瘤组织；否则所述肿瘤组织标本为恶性肿瘤组织。

作为本发明实施例的进一步改进，所述恶性阈值、纵向弛豫时间的权重值、横向弛豫时间的权重值以及扩散系数的权重值通过以下方法获得：

采用多维脉冲序列，采集肿瘤组织样本的核磁共振信号；所述肿瘤组织样本包括良性肿瘤组织样本和恶性肿瘤组织样本；