基于多體素磁共振波譜的腦腫瘤自動(dòng)分類輔助診斷技術(shù).pdf

1、腦腫瘤是一種常見的高致死、高致殘神經(jīng)系統(tǒng)疾病，在沒有適當(dāng)醫(yī)療照顧的情況下，病人平均壽命為1～2年。因此腦腫瘤的分類與分級(jí)在后續(xù)治療和預(yù)后計(jì)劃制定上顯得極為重要。目前臨床上腦腫瘤確診的“金標(biāo)準(zhǔn)”依然是活體病理切片，盡管準(zhǔn)確性可靠，但加深了病人的痛苦:一方面因?yàn)槟承┨厥獠课坏哪[瘤（如腦干腫瘤等）不適宜進(jìn)行病理切片;另一方面因?yàn)椴±砬衅瑢?duì)病人的身體素質(zhì)（如血小板指數(shù)等）要求較高。因此，一種無(wú)創(chuàng)的腦腫瘤分類和分級(jí)技術(shù)具有極高的臨床意義。磁共振波

2、譜技術(shù)(MagneticResonance spectroscopy，MRS)能對(duì)人體的組織代謝、生化環(huán)境和化合物進(jìn)行無(wú)創(chuàng)的定量分析，是在MRI(Magnetic Resonance Imaging)形態(tài)學(xué)診斷的基礎(chǔ)上，從代謝方面對(duì)病變進(jìn)一步研究?；贛RS技術(shù)，可根據(jù)腫瘤組織和正常組織之間、不同類型腫瘤之間、不同級(jí)別腫瘤之間的代謝物組成差異，建立分類模型，對(duì)腫瘤的類型和級(jí)別進(jìn)行無(wú)創(chuàng)診斷。
　　本研究希望結(jié)合MRS量化參數(shù)和其他臨

3、床特征，建立起綜合的腦腫瘤輔助診斷技術(shù)。目前已有許多腦腫瘤分類或分級(jí)研究，盡管其準(zhǔn)確性可高達(dá)95％，但將兩者結(jié)合，同時(shí)給出分類和分級(jí)的診斷系統(tǒng)還剛剛起步。同時(shí)，這些分類技術(shù)，僅僅以MRI或MRS特征為主，暫未充分考其他臨床認(rèn)證。本文創(chuàng)新性地提出了多層分類系統(tǒng)，結(jié)合醫(yī)師的臨床診斷流程，根據(jù)多體素MRS測(cè)得的代謝差異，對(duì)腫瘤的類型和級(jí)別進(jìn)行無(wú)創(chuàng)診斷。第一層，提取腫瘤病灶區(qū)的生化標(biāo)記物膽堿(Cho)、N-乙酰天門冬氨酸(NAA)及乳酸(Lac

4、)，使用支持向量機(jī)(Support Vector Machine，SVM)算法進(jìn)行有或無(wú)腫瘤的診斷;第二層，結(jié)合臨床歷史資料（如頭痛、嘔吐等臨床表現(xiàn)）和MRI、MRS信息，建立腫瘤模型并計(jì)算各腫瘤得分，得分最高的腫瘤為計(jì)算機(jī)診斷類型;第三層，再根據(jù)脂質(zhì)(Lip)、肌醇(mI)等信息，利用SVM對(duì)腫瘤進(jìn)行分級(jí)（高級(jí)、低級(jí)）。
　　本研究提取出若干臨床上易受忽略的特征，三層分類系統(tǒng)的整體準(zhǔn)確性可達(dá)90％。從粗分類，到細(xì)分類再到經(jīng)分類的