一种在体血栓软硬度检测的方法及其系统与流程

本发明涉及血栓软硬度的检测技术，尤其涉及一种在体血栓软硬度检测的方法及其系统。

背景技术：

临床上诊断血栓的常用影像学检查手段有ct静脉造影术(ctv)、磁共振静脉造影(mrv)以及数字减影血管造影(dsa)，其均属于管腔成像技术。其中，dsa属于有创式检查，管腔内的充盈缺损往往提示血栓形成可能，常用作诊断血栓而非评价血栓性质的辅助检查手段。然而，ctv、mrv以及dsa这些传统影像检查方式是基于管腔成像间接显示血栓，既不能直接显示血栓本身，也不能反映血栓的特征，因而只能判断血栓是否形成以及显示血栓的分布范围，无法检测血栓的软硬度。

此外，磁共振弹性成像(mre)利用剪切波弹性成像发生装置，能够评价病灶性质，临床上常用于肝纤维化/肝硬化的分级和评估，科研常用于脑膜瘤硬度、乳腺肿瘤硬度检测以及肾脏、心肌硬度等的评价。磁共振弹性成像(mre)由于剪切波发生装置复杂，成像序列没有广泛地应用于临床，因此目前该技术仍存在一定的局限性。

近年来，磁共振黑血血栓成像(mrbti)技术逐渐广泛应用于临床，提高血栓疾病的诊断率，能够有效抑制血管内慢血流。相比于上述传统影像学的检查方法，直接通过信号变化观察血栓本身特点并清晰地显示血栓本身，不仅在诊断血栓疾病上具有较高的敏感性和特异性，同时还能对血栓进行分期。但是目前利用mrbti准确显示血栓本身还存在着一些问题，例如同一血管节段可能同时存在多个时期的血栓，不足以准确判断血栓时期，因此不能客观检测和评价在体血栓的软硬度。

因此，本领域亟需一种技术能够准确检测在体血栓软硬度的问题。

技术实现要素：

为解决上述现有技术不能准确检测在体血栓软硬度的缺陷，本发明提供了一种在体血栓软硬度检测的方法及其系统，其目的在于结合磁共振黑血成像和超声弹性成像从而提高在体血栓软硬度的检测。

为了实现上述目的，本发明采用的一种技术方案是：一种在体血栓软硬度检测的方法，所述方法包括：通过磁共振黑血成像(mrbti)获得血栓信号并进行血栓信号分析，得到血栓的第一软硬度信息；通过超声应变力弹性成像技术进行血栓应变力弹性分析，得到所述血栓的第二软硬度信息；根据所述第一软硬度信息和所述第二软硬度信息综合评估所述血栓的软硬度。

优选地，所述磁共振黑血成像(mrbti)包括通过t1三维快速自旋回波成像(space)序列结合变延迟进动定制激发(dante)序列对血栓部位进行扫描。

优选地，所述血栓信号分析包括测量所述血栓信号的信噪比(snr)，所述得到血栓的第一软硬度信息包括：根据所述血栓信号的信噪比(snr)和第一评价指标判断所述第一软硬度信息，其中，所述第一评价指标包括：所述血栓信号为均质等信号时，判定为质软血栓，所述均质等信号包括snr＝73.13±13.49db；所述血栓信号为窦腔内高信号时，判定为质中血栓，所述窦腔内高信号包括snr＝322.28±91.18db；所述血栓信号为窦腔内欠均信号时，判定为质硬血栓，所述窦腔内欠均信号包括snr＝42.92±10.03db和/或窦腔内可见流空低信号影。

优选地，所述通过超声应变力弹性成像技术进行血栓应变力弹性分析至少包括：确定和调整感兴趣区位置，所述感兴趣区至少包括血栓和/或周围组织；以及，计算所述感兴趣区的弹性评分和弹性应变率比值，所述弹性评分依据超声应变力弹性成像进行判断。

优选地，所述确定和调整感兴趣区位置包括：通过超声探查确定所述感兴趣区的位置；以及通过二维灰阶图和弹性图调整所述感兴趣区的位置。

优选地，所述感兴趣区的面积是所述血栓的面积的2-3倍，所述计算所述感兴趣区的弹性评分和弹性应变率比值包括对同一所述血栓重复测量两次以上取平均值。

优选地，所述得到所述血栓的第二软硬度信息包括：根据所述弹性评分、第二评价指标和/或所述弹性应变率比值判断所述第二软硬度信息；其中，所述第二评价指标包括根据所述弹性评分和/或所述弹性应变率比值由高到低分为慢性血栓、亚急性血栓和急性血栓。

为了实现上述目的，本发明采用的另一种技术方案是：一种用于实现上述方法的系统，所述系统至少包括：磁共振黑血成像装置，用于获得血栓信号并进行血栓信号分析，以得到第一软硬度信息；和超声弹性成像装置，用于进行血栓应变力弹性分析，以得到第二软硬度信息，至少一个处理器，用于根据所述第一软硬度信息和所述第二软硬度信息综合评估所述血栓的软硬度。

优选地，所述磁共振黑血成像装置至少包括：扫描模块，用于对血栓部位进行扫描；和第一分析模块，用于测量所述血栓信号的信噪比(snr)；其中，所述扫描模块至少包括：第一序列模块，用于生成t1三维快速自旋回波成像(space)序列；和第二序列模块，用于生成变延迟进动定制激发(dante)序列。

优选地，所述磁共振黑血成像装置至少包括第一评价模块，用于存储第一评价指标，并根据所述血栓信号的信噪比(snr)和所述第一评价指标判断所述第一软硬度信息；其中，所述第一评价指标包括：所述血栓信号为均质等信号时，判定为质软血栓，所述均质等信号包括snr＝73.13±13.49db；所述血栓信号为窦腔内高信号时，判定为质中血栓，所述窦腔内高信号包括snr＝322.28±91.18db；所述血栓信号为窦腔内欠均信号时，判定为质硬血栓，所述窦腔内欠均信号包括snr＝42.92±10.03db。

优选地，所述超声弹性成像装置至少包括：探查模块，用于超声探查以确定感兴趣区的位置；调整模块，用于调整所述感兴趣区位置；和第二分析模块，用于计算感兴趣区的弹性评分和弹性应变率比值；其中，所述感兴趣区至少包括血栓和/或周围组织，所述调整模块通过二维灰阶图和弹性图调整所述感兴趣区的位置。

优选地，所述超声弹性成像装置包括第二评价模块，用于存储第二评价指标，并根据所述弹性评分、所述第二评价指标和/或所述弹性应变率比值判断所述第二软硬度信息；其中，所述第二评价指标包括根据所述弹性评分和/或所述弹性应变率比值由高到低分为慢性血栓、亚急性血栓和急性血栓。

发明效果

与现有技术相比，本发明的优点在于：(1)通过黑血成像技术联合超声应变力弹性技术形成的可半定量测量血栓软硬度的方法和系统，提高了血栓软硬度评估的准确性；(2)将超声弹性成像应用于血栓的测量，有效地利用血栓与周围组织比值消除测量的主观性；(3)本发明提供的无创性检查技术有利于术前精准判断，有利于后续的治疗方法的选择。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简要说明，显然，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，并不构成对本发明保护范围的限制。在理解本发明目的和精神的情况下，本领域普通技术人员可根据其掌握的常识对其进行适当扩展。

图1：本发明一个实施例提供的在体血栓软硬度检测的方法流程示意图；

图2：本发明另一个实施例提供的不同软硬度血栓信号的信噪比(snr)示意图；

图3：本发明另一个实施例提供的超声弹性成像评分标准示意图；

图4：本发明另一个实施例提供的在体血栓软硬度检测的系统示意图。

图5a-5c：本发明另一个实施例提供的头颅磁共振黑血成像和超声弹性成像的示意图；

图6a-6c：本发明另一个实施例提供的头颅磁共振黑血成像和超声弹性成像的示意图；

图7a-7c：本发明另一个实施例提供的头颅磁共振黑血成像和超声弹性成像的示意图；

图8a-8c：本发明另一个实施例提供的动物在体血栓磁共振黑血血栓成像、常规二维灰阶超声成像和超声弹性成像的示意图；

图9a-9c：本发明一个对比例提供的在体血栓磁共振黑血血栓成像的示意图；

图10a-10c：本发明另一个对比例提供的在体血栓磁共振黑血血栓成像的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排它的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本发明所述的“处理器”可以是任何具备数据处理、数据存储、数据传输等功能的处理器、服务器或计算机设备。

本发明提供一种在体血栓软硬度检测的方法及其系统，其通过磁共振黑血成像(mrbti)装置获得血栓信号并进行血栓信号分析，从而得到血栓的第一软硬度信息；通过超声弹性成像装置进行血栓应变力弹性分析，得到血栓的第二软硬度信息；通过综合评估第一软硬度信息和第二软硬度信息，得到血栓的最终软硬度信息。

图1为本发明一个实施例提供的在体血栓软硬度检测的方法流程示意图。

如图所示，方法包括通过磁共振黑血成像(mrbti)获得血栓信号并进行血栓信号分析，得到血栓的第一软硬度信息；通过超声应变力弹性成像技术进行血栓应变力弹性分析，得到血栓的第二软硬度信息；根据第一软硬度信息和第二软硬度信息综合评估血栓的第三软硬度。

具体的，磁共振黑血血栓成像包括定位、扫描和血栓信号的测量。可选实施例中，定位包括定位血栓信号，磁共振黑血血栓成像可选通过t1加权三维快速自旋回波成像(space)序列结合变延迟进动定制激发(dante)序列对血栓部位进行扫描。可选实施例中，血栓信号的测量包括根据dante-space图像序列测量血栓部位的信号，该血栓部位的信号可选通过后处理软件勾画测量，圈定的血栓部位可调整大小以保证信号测量的客观准确性。可选实施例中，通过磁共振黑血成像上的信号特征结合第一评价指标来判断血栓的第一软硬度信息，信号特征至少包括血栓信号的信噪比(snr)，血栓信号的信噪比可选为血栓信号强度与背景噪声标准差的比值，第一评价指标可选包括三个等级，质软血栓、质中血栓和质硬血栓。具体的，如图2所示，血栓信号为均质等信号时，判定为质软血栓，均质等信号可选为snr＝73.13±13.49db；血栓信号为窦腔内高信号时，判定为质中血栓，窦腔内高信号可选为snr＝322.28±91.18db；血栓信号在窦腔内欠均信号时，判定为质硬血栓，窦腔内欠均信号时可选为snr＝42.92±10.03db和/或窦腔内可见流空低信号影。

具体的，通过超声应变力弹性成像技术进行血栓应变力弹性分析至少包括：确定和调整感兴趣区位置，感兴趣区(regionofinterest，roi)至少包括血栓(包括病变血管结构)和/或适当的周围组织；以及计算感兴趣区的弹性评分和弹性应变率比值，弹性评分依据超声应变力弹性成像进行判断。可选实施例中，可选通过超声探查确定感兴趣区的位置，常规的超声探查包括将探头放置于皮肤上并显示所选血管横断面，间隔2～3cm加压扫查以确定血管内的血栓和/或血管通畅的位置。可选实施例中，可选通过二维灰阶图和弹性图调整感兴趣区的位置。具体的，进入弹性成像模式，可选采用双幅显示二维灰阶图和弹性图，根据患者病变血管结构调整感兴趣区位置。可选实施例中，感兴趣区的面积是血栓(病变血管结构)面积的2-3倍，手持探头做1-2次/s的微小振动，控制超声仪器的压力指数在3-4，并持续3-4s，待弹性图像稳定后冻结图像。

可选实施例中，计算感兴趣区的弹性评分和弹性应变率比值包括对同一血栓重复测量两次以上取平均值。根据弹性评分、弹性应变率比值和第二评价指标判断第二软硬度信息；其中，第二评价指标包括根据超声弹性成像进行弹性评分和/或弹性应变率比值划分为慢性血栓、亚急性血栓和急性血栓。具体的，根据超声弹性成像进行弹性评分，可选地将评分标准划分为如图3a-3e所示的五种模式图(具体评分原理和方法可参见ophirj,almask,garrab,etal.elastoglaphy:imagingtheelasticpropertiesofsofttissueswithultrasound[j].medultrasonics,2002,29(155):171-181.)，其中，若超声弹性成像与图3a近似，可选评价为1分；若超声弹性成像与图3b近似，可选评价为2分；若超声弹性成像与图3c近似，可选评价为3分；若超声弹性成像与图3d近似，可选评价为4分；若超声弹性成像与图3e近似，可选评价为5分。最终评分为1-2分的判定为急性血栓，3-4分的判定为亚急性血栓，5分的判定为慢性血栓。可选实施例中，根据弹性应变率比值划分，弹性应变率比值为0-1.98时，判定为急性血栓；弹性应变率比值为2-3.5时，判定为亚急性血栓；弹性应变率比值为大于3.5时，判定为慢性血栓。可选实施例中，综合弹性评分和弹性应变率比值来得到第二软硬度信息，其中弹性应变率比值用于辅助弹性评分进行判断。

可选实施例中，第三软硬度可选为急性质软血栓、亚急性质中血栓、慢性质硬血栓。具体的，第三软硬度可选由第一软硬度信息加上第二软硬度信息得到结果。

为实现上述任一种在体血栓软硬度检测的方法，图4为本发明另一个实施例提供的在体血栓软硬度检测的系统示意图。

如图所示，系统至少包括磁共振黑血成像装置，用于获得血栓信号并进行血栓信号分析，以得到第一软硬度信息；和超声弹性成像装置，用于进行血栓应变力弹性分析，以得到第二软硬度信息。

可选实施例中，磁共振黑血成像装置至少包括扫描模块401，用于对血栓部位进行扫描；和第一分析模块402，用于测量血栓信号的信噪比(snr)。具体地，扫描模块至少包括第一序列模块413和第二序列模块423，第一序列模块413用于生成t1三维快速自旋回波成像(space)序列，第二序列模块423用于生成变延迟进动定制激发(dante)序列，扫描模块401通过第一序列模块413和第二序列模块423对血栓部位进行扫描。具体的，扫描模块可选连接32通道头线圈或头颈线圈对血栓部位进行扫描。可选实施例中，磁共振黑血成像装置还包括第一评价模块404，用于存储第一评价指标，并根据血栓信号的信噪比(snr)和第一评价指标判断所述第一软硬度信息；其中，第一评价指标包括：血栓信号为均质等信号时，判定为质软血栓，均质等信号包括snr＝73.13±13.49db；血栓信号为窦腔内高信号时，判定为质中血栓，窦腔内高信号包括snr＝322.28±91.18db；血栓信号为窦腔内欠均信号时，判定为质硬血栓，窦腔内欠均信号包括snr＝42.92±10.03db，和/或血栓内可见流空低信号影。

可选实施例中，超声弹性成像装置配置至少包括探查模块501，用于超声探查以确定感兴趣区的位置；调整模块502，用于调整感兴趣区位置；和第二分析模块503，用于计算感兴趣区的弹性评分和应变率比值计算。可选实施例中，感兴趣区至少包括血栓和/或适当的周围组织，调整模块502可选通过二维灰阶图和弹性图调整所述感兴趣区的位置。选用l12-5高频线阵探头，并应用超声应变力弹性成像技术对感兴趣区血栓进行分析。具体地，可选通过多普勒超声诊断仪(包括应变力成像技术及软件)对血栓部位进行分析。

可选实施例中，超声弹性成像装置包括第二评价模块504，用于存储第二评价指标，并根据弹性评分、弹性应变率比值和第二评价指标判断所述第二软硬度信息。其中，第二评价指标包括慢性血栓、亚急性血栓和急性血栓。

可选实施例中，在体血栓软硬度检测的系统可选包括处理器，用于根据第一软硬度信息和第二软硬度信息综合评估血栓的第三软硬度。其中，第三软硬度可选为急性质软血栓、亚急性质中血栓、慢性质硬血栓。具体的，第三软硬度可选由第一软硬度信息加上第二软硬度信息得到结果。

为更好说明本发明的技术方案，进一步提供以下利用上述任一种方法和系统的具体实施例。

实施例1：

图5a-5c为1位53岁的男性患者(身高175cm，体重78kg，初步诊断有脑血栓)提供的头颅磁共振黑血成像和超声弹性成像图，其中，图5a示出了血栓黑血示意图，标记511显示了血栓部位，图5b示出了对应伪彩图，图5c示出了血栓部位对应时期超声弹性成像图。实施例采用3.0tmri扫描仪(magnetomverio，siemenshealthcare，erlangen，德国)，32通道头线圈，采用t1三维快速自旋回波成像(space)序列结合变延迟进动定制激发(dante)序列进行扫描。具体扫描参数如下：脉冲序列重复时间(tr)＝600ms，回波时间(te)＝14ms，矩阵＝272×320，视野＝204mm×240mm,层厚＝0.75mm，层数＝208，扫描时间＝5min。测得图5a所示的黑血图像上的信号snr约86.1db，判定为质软血栓。测得如图5c所示的超声弹性成像的弹性评分为1分，弹性应变率比值为0.46，判定为急性血栓。因此，得到实施例1的血栓的第三软硬度为急性质软血栓。

实施例2：

图6a-6c为1位45岁的女性患者(身高161cm，体重47kg，初步诊断有脑血栓)提供的头颅磁共振黑血成像和超声弹性成像图，其中，图6a示出了血栓黑血示意图，标记611显示了血栓部位，图6b示出了对应伪彩图，图6c示出了血栓部位对应时期超声弹性成像图。实施例采用3.0tmri扫描仪(magnetomverio，siemenshealthcare，erlangen，德国)，32通道头线圈，采用t1三维快速自旋回波成像(space)序列结合变延迟进动定制激发(dante)序列进行扫描。具体扫描参数如下：脉冲序列重复时间(tr)＝600ms，回波时间(te)＝14ms，矩阵＝272×320，视野＝204mm×240mm,层厚＝0.75mm，层数＝208，扫描时间＝5min。测得图6a所示的黑血图像上的信号snr约306.9db，判定为质中血栓。测得如图6c所示的超声弹性成像弹性评分3分，弹性应变率比值为2.7，判定为亚急性血栓。因此，得到实施例2的血栓的第三软硬度为亚急性质中血栓。

实施例3：

图7a-7c为1位65岁的男性患者(身高171cm，体重75kg，初步诊断有脑血栓)提供的头颅磁共振黑血成像和超声弹性成像图，其中，图7a示出了血栓黑血示意图，标记711显示了血栓部位，图7b示出了对应伪彩图，图7c示出了血栓部位对应时期超声弹性成像图。实施例采用3.0tmri扫描仪(magnetomverio，siemenshealthcare，erlangen，德国)，32通道头线圈，采用t1三维快速自旋回波成像(space)序列结合变延迟进动定制激发(dante)序列进行扫描。具体扫描参数如下：脉冲序列重复时间(tr)＝600ms，回波时间(te)＝14ms，矩阵＝272×320，视野＝204mm×240mm,层厚＝0.75mm，层数＝208，扫描时间＝5min。测得如图7a所示的黑血图像上的信号snr约50.2db，判定为质硬血栓。测得如图7c所示的超声弹性成像弹性评分5分，弹性应变率比值为8.9，判定为慢性血栓。因此，得到实施例3的血栓的第三软硬度为慢性质硬血栓。

实施例4：

图8a-8c为本发明另一个实施例提供的成年雌兔(8个月，5.3kg，人工造栓)在体血栓软硬度检测图。其中，图8a为在体血栓磁共振黑血血栓成像图，图8b为在体血栓常规二维灰阶超声成像图，图8c为在体血栓超声弹性成像图。实施例采用3.0tmri扫描仪(magnetomverio，siemenshealthcare，erlangen，德国)8通道头线圈，采用t1三维快速自旋回波成像(space)序列结合变延迟进动定制激发(dante)序列进行扫描，具体扫描参数如下：脉冲序列重复时间(tr)＝600ms，回波时间(te)＝14ms，矩阵＝272×320，视野＝204mm×240mm,层厚＝0.75mm，层数＝208，扫描时间＝5min。三次测得血栓信号的信噪比的平均值约为67.03db(三次测量结果分别为60.2db、68.9db和72db)，因此判定为质软血栓；测得如图8c所示的超声弹性成像的血栓应变率比值约1.6，弹性评分1-2分，判定为急性血栓。因此，实施例4的血栓的最终(第三)软硬度被判定为急性质软血栓。

对比例1：

对1位63岁的男性患者(身高170cm，体重78kg，初步诊断有脑血栓)进行检测。采用3.0tmri扫描仪(magnetomverio，siemenshealthcare，erlangen，德国)，32通道头线圈，采用t1三维快速自旋回波成像(space)序列结合变延迟进动定制激发(dante)序列，扫描范围为全脑，斜冠状面覆盖，扫描参数：脉冲序列重复时间(tr)＝650ms，回波时间(te)＝12ms，矩阵＝272×320，视野＝204mm×240mm，层厚＝0.75mm，层数＝208，扫描时间为5min44s。

对比例测得结果如图9a-9c所示，测得如图9a-9c中黑色箭头所示的血栓信号的信噪比为360.8db，判定为质中血栓。

对比例2：

对1位66岁的女性患者(身高165cm，体重68kg，初步诊断有脑血栓)进行检测。采用3.0tmri扫描仪(magnetomverio，siemenshealthcare，erlangen，德国)，32通道头线圈，采用t1三维快速自旋回波成像(space)序列结合变延迟进动定制激发(dante)序列，扫描范围为全脑，斜冠状面覆盖，扫描参数：脉冲序列重复时间(tr)＝650ms，回波时间(te)＝12ms，矩阵＝272×320，视野＝204mm×240mm，层厚＝0.75mm，层数＝208，扫描时间为5min44s。

对比例测得结果如图10a-10c所示，测得如图10a-10c中黑色箭头所示的血栓的信号的信噪比为45.2db，判定为质硬血栓。

对比例1、2无法进行血栓急性、亚急性、慢性的判断。

以上对本发明所提供的一种在体血栓软硬度检测的方法及其系统进行了详尽介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，对本发明的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求所规定的构思和范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。