一种基于MRI的胎儿脊髓神经管畸形产前筛查方法与流程

文档序号:40874596发布日期:2025-02-11 12:25阅读:85来源:国知局

本发明涉及医学检测,尤其涉及一种基于mri的胎儿脊髓神经管畸形产前筛查方法。


背景技术:

1、先天性神经管畸形(neural tube defects,ntds)又称先天性神经管缺陷,是在胚胎发育早期由于各种因素导致神经管闭合不全引起的一类严重先天性畸形。神经管是胎儿的中枢神经系统,包括颅脑神经管畸形和脊髓神经管畸形。其中脊髓神经管畸形又包括开放性脊柱裂和闭合性脊柱裂两大类。开放性脊柱裂包括脊膜膨出、脊髓脊膜膨出、脊髓外露;闭合性脊柱裂包括单纯型脊髓拴系、脂肪瘤型脊髓拴系、脂肪瘤脊髓脊膜膨出、脊髓纵裂畸形、椎管内囊肿等疾病。

2、关于mri(magnetic resonance imaging)磁共振成像的研究起始于1983年。起初,由于技术限制,磁共振成像的图像采集时间较长,导致mri的适应症很少。近年来,磁共振扫描仪改进了扫描时间和信噪比,扫描时间明显缩短,减少了胎动引起伪影的影响。这使得mri的研究和使用越来越广泛。

3、现有的方法基于通过检测母体血清中的特定物质浓度(如人绒毛膜促性腺激素、游离雌三醇、甲胎蛋白),结合孕期体重、预产期、年龄等因素,进行综合评估。

4、但本发明在实现本发明实施例中发明技术方案的过程中,发现上述技术至少存在如下技术问题:

5、现有技术中,由于胎儿在子宫内的活动可能导致图像细节信息质量下降,导致胎儿脊髓神经管畸形产前筛查准确性不高的问题。


技术实现思路

1、本发明提供了一种基于mri的胎儿脊髓神经管畸形产前筛查方法,通过获取mri图像数据,然后根据伪影识别数据和参考伪影识别数据获取伪影识别相关系数和伪影图像,接着根据伪影图像对应的信号相关数据和参考信号相关数据获取信号质量评估值以判断是否进行信号质量调整,最后根据伪影图像对应的编码方向相关数据和参考编码方向数据获取编码质量评估值以判断是否进行编码质量调整和胎儿脊髓神经管畸形产前筛查,实现了对图像信号和编码质量进行评估与调整,进而实现了胎儿脊髓神经管畸形产前筛查准确性的提高。

2、为解决上述发明目的,本发明提供的技术方案如下:基于mri的胎儿脊髓神经管畸形产前筛查方法,包括以下步骤:s1,根据获取的mri图像获取对应的mri图像数据,所述mri图像用于展示不同角度和不同层面的胎儿信息,所述mri图像数据包括伪影识别数据、信号相关数据和编码方向相关数据;s2,根据伪影识别数据和从预设数据库中获取的参考伪影识别数据获取伪影识别相关系数,基于伪影识别相关系数和从预设数据库中获取的预设伪影识别阈值对mri图像进行图像分类获取伪影图像和非伪影图像,所述伪影识别相关系数用于评估产生运动伪影的可能性程度;s3,根据伪影图像对应的信号相关数据和从预设数据库中获取的参考信号相关数据获取信号质量评估值,基于信号质量评估值和从预设数据库中获取的预设信号质量阈值判断是否进行信号质量调整,所述信号质量评估值用于评估伪影图像对应的信号质量;s4,根据伪影图像对应的编码方向相关数据和从预设数据库中获取的参考编码方向数据获取编码质量评估值,基于编码质量评估值和从预设数据库中获取的预设编码质量阈值判断是否进行编码质量调整和胎儿脊髓神经管畸形产前筛查,所述编码质量评估值用于评估伪影图像对应的编码方式的质量。

3、可选地,所述伪影识别数据包括回波频率、磁场强度、采集时间、成像视野和水平采样方向采样点数;所述信号相关数据包括mri信号强度、mri噪声强度和mri信号采集重复次数;所述编码方向相关数据包括mri带宽、mri频率分辨率和mri相位分辨率。

4、可选地,所述根据伪影识别数据和从预设数据库中获取的参考伪影识别数据获取伪影识别相关系数的具体过程如下:所述参考伪影识别数据包括预设相位变化阈值和预设空间分辨率阈值;结合参考伪影识别数据、回波频率、磁场强度和采集时间获取相位变化影响因子,所述相位变化影响因子用于反映mri图像中的相位变化对伪影识别相关系数的影响程度;结合预设空间分辨率阈值、成像视野和水平采样方向采样点数获取空间分辨率影响因子,所述空间分辨率影响因子用于反映mri图像中的空间分辨率对伪影识别相关系数的影响程度;结合获取的相位变化影响因子和空间分辨率影响因子获取伪影识别相关系数。

5、可选地,所述伪影识别相关系数的限制表达式如下:

6、

7、式中,表示第m个mri图像的伪影识别相关系数,m=1,2,...,n,m表示mri图像的编号,n表示mri图像的总数量,xwm表示第m个mri图像的相位变化影响因子,kjm表示第m个mri图像的空间分辨率影响因子,γm回波频率,cbm表示第m个mri图像的磁场强度,tm表示第m个mri图像的采集时间,fovm表示第m个mri图像的成像视野,snm表示第m个mri图像的水平采样方向采样点数,r0表示预设相位变化阈值,j0表示预设空间分辨率阈值,e表示自然常数。

8、可选地,所述基于伪影识别相关系数和从预设数据库中获取的预设伪影识别阈值对mri图像进行图像分类获取伪影图像和非伪影图像的具体过程如下:判断伪影识别相关系数是否高于预设伪影识别阈值,当伪影识别相关系数高于预设伪影识别阈值时,则将对应的mri图像归类为伪影图像,并对伪影图像进行编号;否则将对应的mri图像归类为非伪影图像,对非伪影图像进行编号。

9、可选地,所述根据伪影图像对应的信号相关数据和从预设数据库中获取的参考信号相关数据获取信号质量评估值的具体过程如下:所述参考信号相关数据包括预设mri信噪比阈值和预设平均信号数量阈值;结合预设mri信噪比阈值、mri信号强度和mri噪声强度获取mri信噪比影响因子;结合预设平均信号数量阈值、mri信号强度、mri噪声强度和mri信号采集重复次数获取mri平均信号数量影响因子;结合获取的伪影图像对应的伪影识别相关系数、mri信噪比影响因子和mri平均信号数量影响因子获取信号质量评估值;所述获取mri信噪比影响因子的具体过程如下:w1,对伪影图像的mri信号强度和mri噪声强度进行比值运算;w2,将预设mri信噪比阈值和w1中比值运算的结果进行求和运算;w3,将w2中求和运算的结果和预设mri信噪比阈值进行比值运算得到mri信噪比影响因子;所述获取mri平均信号数量影响因子的具体过程如下:a1,对伪影图像的mri信号强度、mri噪声强度和mri信号采集重复次数进行乘积运算;a2,将预设平均信号数量阈值和a1中乘积运算的结果进行求和运算;a3,将a2中求和运算的结果和预设平均信号数量阈值进行比值运算得到mri平均信号数量影响因子。

10、可选地,所述基于信号质量评估值和从预设数据库中获取的预设信号质量阈值判断是否进行信号质量调整的具体过程如下:ss1,判断信号质量评估值是否不低于预设信号质量阈值,当信号质量评估值不低于预设信号质量阈值时不进行信号质量调整,反之执行ss2;ss2,进行中值滤波处理,当监测的伪影图像对应的信号质量评估值不低于预设信号质量阈值且伪影识别相关系数不高于预设伪影识别阈值时停止执行,反之执行ss3;ss3;进行小波变换处理,当监测的伪影图像对应的信号质量评估值不低于预设信号质量阈值且伪影识别相关系数不高于预设伪影识别阈值时停止执行,反之则反馈给预设人员获取编码质量评估值。

11、可选地,所述根据伪影图像对应的编码方向相关数据和从预设数据库中获取的参考编码方向数据获取编码质量评估值的具体过程如下:所述参考编码方向数据包括预设频率编码方向视野阈值和预设相位编码方向视野阈值;结合预设频率编码方向视野阈值、mri带宽和mri频率分辨率获取频率编码影响因子;结合预设相位编码方向视野阈值、mri带宽和mri相位分辨率获取相位编码影响因子;结合获取的伪影图像对应的伪影识别相关系数、频率编码影响因子和相位编码影响因子获取编码质量评估值;所述获取频率编码影响因子的具体过程如下:q1,对伪影图像的mri带宽和mri频率分辨率进行比值运算;q2,将q1中比值运算的结果和预设频率编码方向视野阈值进行求和运算;q3,将q2中求和运算的结果和预设频率编码方向视野阈值进行比值运算得到频率编码影响因子;所述获取相位编码影响因子的具体过程如下:e1,对伪影图像的mri带宽和mri相位分辨率进行比值运算;e2,将e1中比值运算的结果和预设相位编码方向视野阈值进行求和运算;e3,将e2求和运算的结果和预设相位编码方向视野阈值进行比值运算得到相位编码影响因子。

12、可选地,所述基于编码质量评估值和从预设数据库中获取的预设编码质量阈值判断是否进行编码质量调整的具体过程如下:ww1,判断编码质量评估值是否不低于预设编码质量阈值,当编码质量评估值不低于预设编码质量阈值时不进行编码质量调整,反之则执行ww2;ww2,进行频率编码方向分辨率提高处理,当监测的伪影图像对应的编码质量评估值不低于预设编码质量阈值且伪影识别相关系数不高于预设伪影识别阈值时停止执行,反之执行ww3,所述频率编码方向分辨率提高处理表示通过非笛卡尔采样轨迹提高频率编码方向的分辨率;ww3,进行相位编码方向分辨率提高处理,当监测的伪影图像对应的编码质量评估值不低于预设编码质量阈值且伪影识别相关系数不高于预设伪影识别阈值时停止执行,反之则反馈给预设人员重新获取mri图像,所述相位编码方向分辨率提高处理表示通过过采样方法增加相位编码的步数。

13、可选地,所述胎儿脊髓神经管畸形产前筛查的具体过程如下:判断编码质量评估值是否不低于预设编码质量阈值,当编码质量评估值不低于预设编码质量阈值时,获取编码质量评估值不低于预设编码质量阈值时对应的伪影图像;结合获取的编码质量评估值不低于预设编码质量阈值时对应的伪影图像和非伪影图像进行图像融合;将获取的融合图像反馈给预设人员进行胎儿脊髓神经管畸形产前筛查。

14、本发明实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

15、1、通过获取伪影识别数据和参考伪影识别数据得到伪影识别相关系数和伪影图像,接着根据伪影图像对应的信号相关数据和参考信号相关数据获取信号质量评估值以判断是否进行信号质量调整,最后根据伪影图像对应的编码方向相关数据和参考编码方向数据获取编码质量评估值以判断是否进行编码质量调整和胎儿脊髓神经管畸形产前筛查,从而实现了对图像信号和编码质量进行准确的调整,进而实现了胎儿脊髓神经管畸形产前筛查准确性的提高,解决了胎儿脊髓神经管畸形产前筛查准确性不高的问题。

16、2、通过伪影识别相关系数、预设伪影识别阈值将对应的mri图像归类为伪影图像与非伪影图像,从而实现了伪影图像和伪影图像的区别,进而为提高伪影图像质量提供了保障。

17、3、通过结合预设mri信噪比阈值、mri信号强度和mri噪声强度获取mri信噪比影响因子,然后结合预设平均信号数量阈值、mri信号强度、mri噪声强度和mri信号采集重复次数获取mri平均信号数量影响因子,最后结合获取的伪影图像对应的伪影识别相关系数、mri信噪比影响因子和mri平均信号数量影响因子获取信号质量评估值,从而实现了图像信号质量的量化,进而实现了图像质量可靠性的提升。

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