【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及影響輔助管理，更具體地說，本專利技術(shù)涉及一種用于靜脈溶栓的一站式多模態(tài)影像輔助管理系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、急性缺血性腦卒中的靜脈溶栓治療過程中，多模態(tài)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，如計(jì)算機(jī)斷層掃描(ct)和磁共振成像(mri)，為臨床決策提供了關(guān)鍵的影像學(xué)依據(jù)。ct能夠快速顯示腦組織結(jié)構(gòu)變化，而mri則在軟組織對(duì)比度方面具有獨(dú)特優(yōu)勢。然而，如何有效整合和分析這些多模態(tài)影像數(shù)據(jù)，并在治療過程中實(shí)時(shí)優(yōu)化成像參數(shù)，成為提高影像質(zhì)量和效率的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)能夠智能管理多模態(tài)影像、評(píng)估血管狀況，并動(dòng)態(tài)優(yōu)化成像參數(shù)的系統(tǒng)，對(duì)于提高靜脈溶栓過程中影像輔助的精確性和有效性具有重要意義。這樣一個(gè)系統(tǒng)不僅能夠提升影像質(zhì)量，還能夠優(yōu)化成像流程，最終為臨床決策提供更可靠的影像學(xué)支持。
2、現(xiàn)有研究已初步探索了多模態(tài)影像技術(shù)的應(yīng)用效果。例如，文獻(xiàn)1(急性缺血性腦卒中多模態(tài)影像檢查可行性研究，臨床放射學(xué)雜志，2021，40(2)，609-613)中，通過在急性缺血性腦卒中(ais)患者中結(jié)合ct和mri的多模態(tài)影像檢查驗(yàn)證了其在診斷和預(yù)后評(píng)估中的有效性。研究表明，在ct平掃后結(jié)合dwi、3d-tof和asl等多模態(tài)mri成像技術(shù)，不僅可以顯著提升影像質(zhì)量，還能優(yōu)化溶栓效果。特別是dwi和3d-tof可獲取血管形態(tài)和腦血流灌注的多維信息，有助于識(shí)別責(zé)任血管并精確評(píng)估缺血灶和低灌注區(qū)域。該研究為進(jìn)一步優(yōu)化多模態(tài)影像應(yīng)用于ais的治療和預(yù)后評(píng)估提供了有力支撐。
3、然而，現(xiàn)有技術(shù)在這一方面仍存在諸多不足。首先，多數(shù)現(xiàn)有系統(tǒng)僅能處理單一
4、為了解決上述問題，現(xiàn)提供一種技術(shù)方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本專利技術(shù)提供了一種用于靜脈溶栓的一站式多模態(tài)影像輔助管理系統(tǒng)，通過多模態(tài)影像融合、血管影像分析和溶栓過程優(yōu)化的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)了多模態(tài)影像的管理、血管狀況的評(píng)估和成像參數(shù)的動(dòng)態(tài)優(yōu)化，解決了現(xiàn)有技術(shù)中單一模態(tài)處理、缺乏系統(tǒng)性評(píng)估、參數(shù)優(yōu)化不智能以及管理系統(tǒng)割裂的問題，提高了靜脈溶栓過程中影像輔助的精確性和有效性。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：
3、一種用于靜脈溶栓的一站式多模態(tài)影像輔助管理系統(tǒng)，包括多模態(tài)影像采集模塊、多模態(tài)影像融合模塊、血管影像分析模塊和溶栓過程優(yōu)化模塊，多模態(tài)影像采集模塊與多模態(tài)影像融合模塊相連接，多模態(tài)影像融合模塊與血管影像分析模塊相連接，血管影像分析模塊與溶栓過程優(yōu)化模塊相連接，其中，多模態(tài)影像融合模塊用于整合并分析來自電子計(jì)算機(jī)斷層掃描和核磁共振成像模態(tài)的數(shù)據(jù)，生成綜合血管影像，血管影像分析模塊用于處理并分析綜合血管影像，評(píng)估血管影像質(zhì)量和特征參數(shù)，包括影像預(yù)處理單元、血管可視化評(píng)估單元、血管特征評(píng)估單元、血管連續(xù)性分析單元和綜合評(píng)估單元，影像預(yù)處理單元分別與血管可視化評(píng)估單元、血管特征評(píng)估單元、血管連續(xù)性分析單元和綜合評(píng)估單元相連接，血管可視化評(píng)估單元、血管特征評(píng)估單元和血管連續(xù)性分析單元均與綜合評(píng)估單元相連接，綜合評(píng)估單元根據(jù)影像預(yù)處理單元處理的影像數(shù)據(jù)、血管可視化評(píng)估單元獲取的缺血區(qū)域血管的可視化指數(shù)、血管特征評(píng)估單元獲取的缺血區(qū)域血管的特征參數(shù)和血管連續(xù)性分析單元獲取的缺血區(qū)域血管的連續(xù)性參數(shù)構(gòu)建血管影像質(zhì)量評(píng)估模型，獲得血管影像質(zhì)量評(píng)估值，其中，血管影像質(zhì)量評(píng)估模型的公式為：
4、
5、式中，v為血管影像質(zhì)量評(píng)估值，vi為血管可視化指數(shù)，vfi為血管特征指數(shù)，lc為目標(biāo)血管可追蹤的連續(xù)段總長度，lt為目標(biāo)血管的理論總長度，θi為目標(biāo)血管中心線上相鄰段之間的角度，θmean為角度的平均值，n為角度測量點(diǎn)的數(shù)量；
6、溶栓過程優(yōu)化模塊包括參數(shù)分析單元、多模態(tài)參數(shù)優(yōu)化單元和設(shè)備控制單元，用于基于血管影像分析模塊輸出的血管影像質(zhì)量評(píng)估值、當(dāng)前電子計(jì)算機(jī)斷層掃描參數(shù)、核磁共振成像參數(shù)和統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)獲得成像參數(shù)對(duì)血管影像質(zhì)量評(píng)估值的影響強(qiáng)度，利用強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法，確定電子計(jì)算機(jī)斷層掃描和核磁共振成像參數(shù)組合，執(zhí)行多模態(tài)成像設(shè)備控制，其中，參數(shù)分析單元與多模態(tài)參數(shù)優(yōu)化單元相連接，多模態(tài)參數(shù)優(yōu)化單元與設(shè)備控制單元相連接。
7、作為本專利技術(shù)進(jìn)一步的方案，多模態(tài)影像采集模塊基于醫(yī)學(xué)影像設(shè)備接口標(biāo)準(zhǔn)，通過成像設(shè)備，同步采集包括計(jì)算機(jī)斷層掃描血管造影和磁共振血管造影的缺血區(qū)域血管多模態(tài)醫(yī)學(xué)影像，并利用通信技術(shù)，將獲得的影像數(shù)據(jù)傳輸至多模態(tài)影像融合模塊。
8、作為本專利技術(shù)進(jìn)一步的方案，多模態(tài)影像融合模塊采用圖像融合技術(shù)，對(duì)來自不同成像模態(tài)的血管影像進(jìn)行配準(zhǔn)和融合，生成綜合血管影像，所述綜合血管影像包含計(jì)算機(jī)斷層掃描血管造影的空間分辨率信息和磁共振血管造影的組織對(duì)比度信息。
9、作為本專利技術(shù)進(jìn)一步的方案，影像預(yù)處理單元通過自適應(yīng)圖像增強(qiáng)技術(shù)和噪聲抑制算法對(duì)綜合血管影像進(jìn)行預(yù)處理，提高圖像質(zhì)量和血管對(duì)比度，獲得優(yōu)化后的缺血區(qū)域血管的影像數(shù)據(jù)，包括增強(qiáng)后的血管結(jié)構(gòu)信息、降噪后的圖像背景信息和優(yōu)化后的血管邊緣信息，并利用通信技術(shù)將優(yōu)化后的血管影像數(shù)據(jù)傳輸至血管可視化評(píng)估單元、血管特征評(píng)估單元和血管連續(xù)性分析單元。
10、作為本專利技術(shù)進(jìn)一步的方案，血管可視化評(píng)估單元通過血管分割和增強(qiáng)算法對(duì)預(yù)處理后的綜合影像進(jìn)行血管結(jié)構(gòu)增強(qiáng)，獲得缺血區(qū)域血管的形態(tài)學(xué)特征，包括利用骨架化算法提取血管中心線，計(jì)算血管連續(xù)長度比和血管分支復(fù)雜度；通過圖像增強(qiáng)和分割技術(shù)計(jì)算血管可見度；使用分支點(diǎn)檢測算法計(jì)算血管分支復(fù)雜度；使用圖像處理技術(shù)獲得背景復(fù)雜度，并預(yù)設(shè)血管可見度參考值；血管可視化評(píng)估單元通過構(gòu)建血管形態(tài)學(xué)評(píng)估模型，獲得血管可視化指數(shù)，其中，血管形態(tài)學(xué)評(píng)估模型的公式為：
11、
12、式中，vi為血管可視化指數(shù)，vd為血管可見度，vdref為血管可見度參考值，bc為血管分支復(fù)雜度，cl為血管連續(xù)長度比，b為背景復(fù)雜度，σ為積分變量。
13、作為本專利技術(shù)進(jìn)一步的方案，血管特征評(píng)估單元通過計(jì)算機(jī)視覺算法分析優(yōu)化后的血管影像數(shù)據(jù)，獲得缺血區(qū)域血管的影像特征參數(shù)，包括血管對(duì)比度、對(duì)比度噪聲比和空間分辨率，血管特征評(píng)估單元構(gòu)建血管特征評(píng)估模型，計(jì)算并獲得血管特征指數(shù)，其中，血管特征評(píng)估模型的公式為：
14、
15、式中，vfi為血管特征指數(shù)，vc為血管對(duì)比度，cnr為對(duì)比度噪聲比，sr為空間分辨率，t為積分變量。
16、作為本專利技術(shù)進(jìn)一步的方案，血管連續(xù)性分析單元通本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種用于靜脈溶栓的一站式多模態(tài)影像輔助管理系統(tǒng)，包括多模態(tài)影像采集模塊、多模態(tài)影像融合模塊、血管影像分析模塊和溶栓過程優(yōu)化模塊，其特征在于，多模態(tài)影像采集模塊與多模態(tài)影像融合模塊相連接，多模態(tài)影像融合模塊與血管影像分析模塊相連接，血管影像分析模塊與溶栓過程優(yōu)化模塊相連接，其中，多模態(tài)影像融合模塊用于整合并分析來自電子計(jì)算機(jī)斷層掃描和核磁共振成像模態(tài)的數(shù)據(jù)，生成綜合血管影像，血管影像分析模塊用于處理并分析綜合血管影像，評(píng)估血管影像質(zhì)量和特征參數(shù)，包括影像預(yù)處理單元、血管可視化評(píng)估單元、血管特征評(píng)估單元、血管連續(xù)性分析單元和綜合評(píng)估單元，影像預(yù)處理單元分別與血管可視化評(píng)估單元、血管特征評(píng)估單元、血管連續(xù)性分析單元和綜合評(píng)估單元相連接，血管可視化評(píng)估單元、血管特征評(píng)估單元和血管連續(xù)性分析單元均與綜合評(píng)估單元相連接，綜合評(píng)估單元根據(jù)影像預(yù)處理單元處理的影像數(shù)據(jù)、血管可視化評(píng)估單元獲取的缺血區(qū)域血管的可視化指數(shù)、血管特征評(píng)估單元獲取的缺血區(qū)域血管的特征參數(shù)和血管連續(xù)性分析單元獲取的缺血區(qū)域血管的連續(xù)性參數(shù)構(gòu)建血管影像質(zhì)量評(píng)估模型，獲得血管影像質(zhì)量評(píng)估值，其中，血管影像質(zhì)量評(píng)估模型的公式
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于靜脈溶栓的一站式多模態(tài)影像輔助管理系統(tǒng)，其特征在于，多模態(tài)影像采集模塊基于醫(yī)學(xué)影像設(shè)備接口標(biāo)準(zhǔn)，通過成像設(shè)備，同步采集包括計(jì)算機(jī)斷層掃描血管造影和磁共振血管造影的缺血區(qū)域血管多模態(tài)醫(yī)學(xué)影像，并利用通信技術(shù)，將獲得的影像數(shù)據(jù)傳輸至多模態(tài)影像融合模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于靜脈溶栓的一站式多模態(tài)影像輔助管理系統(tǒng)，其特征在于，多模態(tài)影像融合模塊采用圖像融合技術(shù)，對(duì)來自不同成像模態(tài)的血管影像進(jìn)行配準(zhǔn)和融合，生成綜合血管影像，所述綜合血管影像包含計(jì)算機(jī)斷層掃描血管造影的空間分辨率信息和磁共振血管造影的組織對(duì)比度信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于靜脈溶栓的一站式多模態(tài)影像輔助管理系統(tǒng)，其特征在于，影像預(yù)處理單元通過自適應(yīng)圖像增強(qiáng)技術(shù)和噪聲抑制算法對(duì)綜合血管影像進(jìn)行預(yù)處理，提高圖像質(zhì)量和血管對(duì)比度，獲得優(yōu)化后的缺血區(qū)域血管的影像數(shù)據(jù)，包括增強(qiáng)后的血管結(jié)構(gòu)信息、降噪后的圖像背景信息和優(yōu)化后的血管邊緣信息，并利用通信技術(shù)將優(yōu)化后的血管影像數(shù)據(jù)傳輸至血管可視化評(píng)估單元、血管特征評(píng)估單元和血管連續(xù)性分析單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于靜脈溶栓的一站式多模態(tài)影像輔助管理系統(tǒng)，其特征在于，血管可視化評(píng)估單元通過血管分割和增強(qiáng)算法對(duì)預(yù)處理后的綜合影像進(jìn)行血管結(jié)構(gòu)增強(qiáng)，獲得缺血區(qū)域血管的形態(tài)學(xué)特征，包括利用骨架化算法提取血管中心線，計(jì)算血管連續(xù)長度比和血管分支復(fù)雜度；通過圖像增強(qiáng)和分割技術(shù)計(jì)算血管可見度；使用分支點(diǎn)檢測算法計(jì)算血管分支復(fù)雜度；使用圖像處理技術(shù)獲得背景復(fù)雜度，并預(yù)設(shè)血管可見度參考值；血管可視化評(píng)估單元通過構(gòu)建血管形態(tài)學(xué)評(píng)估模型，獲得血管可視化指數(shù)，其中，血管形態(tài)學(xué)評(píng)估模型的公式為：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于靜脈溶栓的一站式多模態(tài)影像輔助管理系統(tǒng)，其特征在于，血管特征評(píng)估單元通過計(jì)算機(jī)視覺算法分析優(yōu)化后的血管影像數(shù)據(jù)，獲得缺血區(qū)域血管的影像特征參數(shù)，包括血管對(duì)比度、對(duì)比度噪聲比和空間分辨率，血管特征評(píng)估單元構(gòu)建血管特征評(píng)估模型，計(jì)算并獲得血管特征指數(shù)，其中，血管特征評(píng)估模型的公式為：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于靜脈溶栓的一站式多模態(tài)影像輔助管理系統(tǒng)，其特征在于，血管連續(xù)性分析單元通過圖像處理和血管追蹤算法，計(jì)算缺血區(qū)域內(nèi)目標(biāo)血管可追蹤的連續(xù)段總長度、目標(biāo)血管的理論總長度、目標(biāo)血管中心線上相鄰段之間的角度及其平均值、角度測量點(diǎn)的數(shù)量，并將這些參數(shù)傳輸至綜合評(píng)估單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于靜脈溶栓的一站式多模態(tài)影像輔助管理系統(tǒng)，其特征在于，參數(shù)分析單元利用統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)，構(gòu)建多元回歸模型，獲得電子計(jì)算機(jī)斷層掃描參數(shù)和核磁共振成像參數(shù)對(duì)血管影像質(zhì)量評(píng)估值的影響強(qiáng)度，其中，構(gòu)建多元回歸模型的步驟為：
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于靜脈溶栓的一站式多模態(tài)影像輔助管理系統(tǒng)，其特征在于，多模態(tài)參數(shù)優(yōu)化單元基于參數(shù)分析單元得到的結(jié)果，利用強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法，尋找多模態(tài)影像參數(shù)組合，其中，尋找多模態(tài)影像參數(shù)組合包括以下步驟：
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于靜脈溶栓的一站式多模態(tài)影像輔助管理系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)備控制單元接收來自多模態(tài)參數(shù)優(yōu)化單元的多模態(tài)影像參數(shù)組合，通過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備控制接口自動(dòng)調(diào)整各成像設(shè)備的參數(shù)設(shè)置，并將調(diào)整后的參數(shù)反饋給多模態(tài)影像采集模塊。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于靜脈溶栓的一站式多模態(tài)影像輔助管理系統(tǒng)，包括多模態(tài)影像采集模塊、多模態(tài)影像融合模塊、血管影像分析模塊和溶栓過程優(yōu)化模塊，其特征在于，多模態(tài)影像采集模塊與多模態(tài)影像融合模塊相連接，多模態(tài)影像融合模塊與血管影像分析模塊相連接，血管影像分析模塊與溶栓過程優(yōu)化模塊相連接，其中，多模態(tài)影像融合模塊用于整合并分析來自電子計(jì)算機(jī)斷層掃描和核磁共振成像模態(tài)的數(shù)據(jù)，生成綜合血管影像，血管影像分析模塊用于處理并分析綜合血管影像，評(píng)估血管影像質(zhì)量和特征參數(shù)，包括影像預(yù)處理單元、血管可視化評(píng)估單元、血管特征評(píng)估單元、血管連續(xù)性分析單元和綜合評(píng)估單元，影像預(yù)處理單元分別與血管可視化評(píng)估單元、血管特征評(píng)估單元、血管連續(xù)性分析單元和綜合評(píng)估單元相連接，血管可視化評(píng)估單元、血管特征評(píng)估單元和血管連續(xù)性分析單元均與綜合評(píng)估單元相連接，綜合評(píng)估單元根據(jù)影像預(yù)處理單元處理的影像數(shù)據(jù)、血管可視化評(píng)估單元獲取的缺血區(qū)域血管的可視化指數(shù)、血管特征評(píng)估單元獲取的缺血區(qū)域血管的特征參數(shù)和血管連續(xù)性分析單元獲取的缺血區(qū)域血管的連續(xù)性參數(shù)構(gòu)建血管影像質(zhì)量評(píng)估模型，獲得血管影像質(zhì)量評(píng)估值，其中，血管影像質(zhì)量評(píng)估模型的公式為：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于靜脈溶栓的一站式多模態(tài)影像輔助管理系統(tǒng)，其特征在于，多模態(tài)影像采集模塊基于醫(yī)學(xué)影像設(shè)備接口標(biāo)準(zhǔn)，通過成像設(shè)備，同步采集包括計(jì)算機(jī)斷層掃描血管造影和磁共振血管造影的缺血區(qū)域血管多模態(tài)醫(yī)學(xué)影像，并利用通信技術(shù)，將獲得的影像數(shù)據(jù)傳輸至多模態(tài)影像融合模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于靜脈溶栓的一站式多模態(tài)影像輔助管理系統(tǒng)，其特征在于，多模態(tài)影像融合模塊采用圖像融合技術(shù)，對(duì)來自不同成像模態(tài)的血管影像進(jìn)行配準(zhǔn)和融合，生成綜合血管影像，所述綜合血管影像包含計(jì)算機(jī)斷層掃描血管造影的空間分辨率信息和磁共振血管造影的組織對(duì)比度信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于靜脈溶栓的一站式多模態(tài)影像輔助管理系統(tǒng)，其特征在于，影像預(yù)處理單元通過自適應(yīng)圖像增強(qiáng)技術(shù)和噪聲抑制算法對(duì)綜合血管影像進(jìn)行預(yù)處理，提高圖像質(zhì)量和血管對(duì)比度，獲得優(yōu)化后的缺血區(qū)域血管的影像數(shù)據(jù)，包括增強(qiáng)后的血管結(jié)構(gòu)信息、降噪后的圖像背景信息和優(yōu)化后的血管邊緣信息，并利用通信技術(shù)將優(yōu)化后的血管影像數(shù)據(jù)傳輸至血...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：彭會(huì)珍，趙文利，張紅梅，張振香，王寧，司二冉，李海云，谷雨，
申請(專利權(quán))人：河南省人民醫(yī)院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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