文摘

探讨动脉硬化性脑病的影像学诊断特征,结合地方特色的空间上下文信息来研究临床成像图像拷贝检测算法。此外,临床图像拷贝检测算法,提出了一种结合了弓模型和空间上下文嵌入和临床图像拷贝检测算法,结合弓模型和全局上下文验证。此外,本文算法适用于动脉硬化性脑病的影像学诊断功能和设置一个控制实验研究。成像诊断的实验研究表明,应用皮层下动脉硬化性脑病的检测具有良好的临床效果和快速缓解病人的症状。可以验证该方法的有效性通过大量的临床实践在后续研究。

1。介绍

各种类型的痴呆的疾病之一,严重影响老年人的生活质量,给社会和家庭带来沉重的负担。尽管有很多争论的概念和诊断皮层下动脉硬化性脑病,国内外大多数学者认为它是一种特殊类型的血管性痴呆。皮层下动脉硬化性脑病是一组疾病,其特征是复发性高血压、中风、痴呆和进步。此外,早期发现,早期治疗,延缓疾病的进展是一个迫切需要解决的健康问题在21世纪1]。最常见的临床症状SAE是不同程度的认知障碍2]。

同时,不同程度的认知障碍的主要因素是影响患者的生活质量。SAE的认知障碍常常体现早期,尽管它是卑鄙的。当临床发现和诊断发生时,患者的认知障碍往往是已经严重[3]。认知障碍的发生和发展的机理在皮层下动脉硬化性脑病尚不清楚。近年来,SAE neurobiochemical研究表明,除了同型半胱氨酸含量增加,炎症细胞和甲状腺激素水平的变化也参与了SAE的认知障碍的过程。认知障碍的神经病理解释SAE主要偏向白质脱髓鞘和损伤神经网络由多个病变引起的。这也是当前持有的意见相当数量的研究。这表明异常改变建筑的白质中会扮演重要角色在SAE认知障碍的发病和进展。大脑的白质由许多纤维束,链接不仅大脑的不同区域也大脑皮层的皮层下灰质核。轴突有必要保留他们的正常传导功能。一旦大脑白质纤维束成为病态,有可能与认知功能相关的神经纤维的连接中断,导致不同程度的认知障碍。

分析诊断功能的临床动脉硬化性脑病的影响并分析其临床成像特性,为后续的诊断和治疗提供理论参考相关的临床特征。

2。相关工作

大脑皮层下动脉硬化性研究在文献[4),发现的主要病理改变是深的微小血管的阻塞在白质,诱导周围脑实质的变化。遗嘱的基底动脉和循环硬化同时,血管厚度是不均匀的,和淡黄色硬斑块可能在血管分叉的墙壁上,主要在当地血管狭窄甚至堵塞,最终局部脑梗塞(5]。

大多数人SAE经验只典型的不寻常的反应类似于早期头痛和头晕。几乎所有的SAE患者表现出变量的认知障碍作为第一/只有临床症状随着疾病的进展(6]。长期高血压引起脑深部小血液的动脉硬化,导致慢性缺血和缺氧在SAE患者的脑组织,以及扩散或有限的髓鞘脱失。此外,患者常常表现出脑萎缩的症状,这可能是伴随着一个或多个腔的梗死,分散出血等病理变化(7]。此外,脑深部白质纤维之间的联系和皮质看起来异常的SAE患者由于各种病理异常的大脑基底神经节和髓质半椭圆形的中心。致病过程的特点是其缓慢而隐蔽的性质。减少神经功能、认知功能障碍和锥体束外的参与,如帕金森氏症症状,临床表现。患者可能也有共济失调,感觉传导束的参与,如偏心感官问题[8]。

SAE的发病缓慢,隐形。成像SAE的迹象是常见临床症状之前,根据研究。SAE患者现在的诊断主要基于临床症状的认知恶化和患者CT的性能和lVlRl9]。白质补丁、乐队或广泛的双边室旁,半椭圆形的中心地区的低密度阴影是常见的CT SAE的迹象。此外,病变的边界是模糊的,它几乎没有占位性影响,病灶边缘的形状像月亮,大直径,通常是平行于侧脑室的身体。多种病理改变,包括单个或多个腔的梗塞和分散出血性病变,被认为在某些SAE患者。条件允许的进步的时间越长,软化损伤越小,和不同程度的脑萎缩可能见过10]。基于CT图像,SAE可分为三种类型根据Gotorll建议的分类标准。I型患者的病变主要分布在前部和侧脑室后角,特别是额叶。其中,后额叶更重要的一部分。II型患者的病变分布的白质侧脑室(前、后角和身体)和中心的半椭圆形的,和没有病变之间的融合11]。病变看过III型患者合并成一个电影。相比之下,CT, MRI具有multisequence,多向成像,清晰显示解剖结构,等。它可以清楚地显示大脑解剖结构的薄壁组织,和SAE的显示病变和SAE的诊断更准确。MRI平原扫描主要是不规则的现货patch-like侧脑室周围的异常信号,T1WI略低信号(高于脑脊液信号),和T2WI稍高信号(低于脑脊液信号)。天赋选择一个反转恢复序列等于自由水的T1值,减弱自由水的信号,从而增加束缚水的显示和对比强度异常组织。另外,大多数SAE病变往往伴随着室demyelination-like变化(12]。文献[13]表明,天赋序列可能会增加SAE的速度检测和克服工件体积影响和干扰引起的脑脊液在标准T2WI图像。此外,它有一个优越的显示影响SAE脱髓鞘病变,缺血损伤,和其他类型的病变和一个更大的应用价值提高SAE的诊断准确性。磁共振血管造影(MRA)技术使大脑的血管壁的可视化,形状、厚度、和闭塞。文献[14]表明,3 d-tof MRA可以理解的形状颅脑动脉,血管壁的大小,SAE患者硬化的程度。结合常规MRI时,它可以间接地反映疾病的病理过程,以获得射孔的参与动脉。它有很好的参考SAE的早期诊断价值。

醉酒驾车是一个成像方法研究微观运动状态的水分子。它在理论上是基于随机自由水分子的扩散介质,即。不规则的随机碰撞引起的温度(15]。DWI技术是唯一的成像技术,研究水分子在生物体的运动状态。它充分利用MRI对运动检测的敏感度,能够反映水分子的微观状态的人体从分子水平上。病理或生理变化分析疾病的组织学和病理特征从微观的观点。醉酒驾车序列成像尤其最突出节约新鲜梗塞。常规MRI和醉酒驾车不仅能识别损伤敏感但他们还可以研究病理生理变化与脑实质病变有关,因此,提高诊断的准确性SAE (16]。在常规MRI序列随机自由水分子的扩散组织有一个很小的对信号的影响。我们主要使用表观扩散系数(ADC)值来衡量MRI代表组织自由水分子的扩散速度。ADC值可以表示水分子的扩散的平均价值在不同方向的组织。更重要的水分子的自由扩散,测量ADC值越大。文献[17)检查ADC值的差异之间的SAE患者和正常老年人使用驾车技术。结果表明,ADC值(1.461 - -1.892)的SAE患者的病变面积显著大于对照组(正常老年人),表明有脱髓鞘改变和轴突丧失在SAE的深层白质病变患者中,导致无法沟通。随着速度的增加,ADC值变大。

3所示。图像特征提取的临床图像

本文提出了一个可靠的和有效的全局上下文的验证模式临床图像特征提取。这个模式使用全局上下文信息相匹配的筛选功能验证和删除错误的筛选匹配对,使复制检测的准确性。算法的详细流程如图1。

一个新的全局上下文描述符,OR-GCD提议。有别于传统的全局上下文的验证方法,我们全局上下文中描述符直接获得从整个图像区域。对于每一对筛选匹配两个图像之间的图片,我们使用三个属性值,主要方向,功能规模和特征点坐标构造两个重叠的区域,根据筛选匹配的一对。之后,在每一个重叠的区域,两种类型的二进制向量得到基于亮度和梯度,而这些二进制向量的OR-GCD区域相连。

提供典型抗几何攻击(如旋转、裁剪和剪切),我们创建的重叠部分图片为了生成健壮的全局上下文描述符。主要方向,我们利用属性值和特性的规模每一对匹配的筛选功能在两个图像图像改变的方向和规模两个形象的图片是一致的。两张照片之间的重叠区域然后使用关键的点的坐标计算。构建过程的重叠区域如图2。

我们假设一对匹配的筛选功能和是一对正确的原始图像之间的匹配图片图象及其副本B我们假设一对匹配的筛选功能T、Y是一对正确的原始图像之间的匹配画面图象及其副本B B是一个副本后获得的图像形象经历了三个结合几何变换攻击:旋转、缩放和裁剪。我们的标签对应的两个特性的要点和 ,分别标记他们的主要方向和 ,和标签的尺度和 。在图 ,使用箭头来表示属性值的特性。更具体地说,箭头的位置源代表关键点的位置和长度和方向的箭头代表的规模和主要方向特性,分别。

方向和规模的图象,图象B可以调整根据相一致的主要方向和特征尺度特性和 。首先,该算法使用功能作为参考特性和旋转图象在图象的特性为原点,这样的主要的方向特性和是一致的。然后,该算法调整图象乘以一个比例因子 这样规模的图象,图象B是相同的。如果规模大于规模 ,图象是相当于通过高斯平滑的内核。其中,标准高斯参数用于设置平滑 。图像的转换过程图表示如下:

其中,代表任何图像中像素的坐标图,和是新的坐标点的图象转换后调整。通过上面的转换,调整方向和规模的图象与图象B相一致,如图2(一个)。

调整后的方向和规模相一致,我们需要获得两个图像的重叠区域照片通过关键点的坐标。匹配筛选功能和在图象,图象B,我们第一次关键点的坐标一致和 。接下来,我们使用以下公式计算重叠面积:

其中,和像素的亮度吗和 ,和和重叠区域的图象,图象b,因为重叠面积区域共享的两幅图像,它仍然可以包含相同的图像和图像内容根据裁剪攻击。

在极坐标下的亮度和梯度直方图构造,和两种类型的二进制向量是获得两个直方图:brightness-based基于向量和梯度向量。这两个向量将进一步用于生成OR-GCD。亮度直方图被标记为H1,通过积累在每个像素的亮度 酒吧。要创建这个柱状图,我们集列的径向和极坐标系统列在方位方向上。每一列的宽度方向径向和角方向

其中,等于正方形区域的宽度的一半,也就是200。和 ,分别代表的宽度 - - - - - -th列在径向方向上的宽度 - - - - - -列方向角的方向。这个设置可以确保 酒吧都有相同的大小,也就是说, 。的参数和将根据具体实验。图3 (b)显示了一个 极坐标系统的亮度直方图构造。

直方图构造后,我们使用每个酒吧和其相邻的亮度酒吧向量基于亮度。为每一个酒吧 ,它的亮度来标示 ,和它的8邻酒吧被指示为 。对于每一个酒吧的边缘直方图,可能有少于8条相邻。因此,本文设置亮度的邻近的酒吧不存在为0。CS-LBP实现等效亮度和梯度不变性,我们计算的亮度差异集中对称列和每个亮度差异与二进制数编码,生成四维二进制向量表示 ,如图3 (c)。 当 列生成四维二进制向量,我们连接这些二进制向量来生成最终brightness-based向量,表示 ,向量的维数 。

基于的采集方法梯度向量是类似于上述收购luminance-based向量的方法。唯一的区别是,我们建立梯度直方图通过积累每个像素的梯度幅值的列。基于的梯度向量表示 。我们第四连接两个向量和形成一个全球之声 - - - - - -维OR-GCD,表示 。

本文比较了相应的每一对OR-GCD筛选匹配特性来确定匹配的一对是真或假。此外,两个图像之间的匹配特性的验证结果图片是用来测量这两个形象的相似图片。因此,复制检测是实现。

我们有一对匹配特性和 ,及其对应的OR-GCD来标示 。我们使用以下公式计算距离 并确定是否正确匹配。

其中, , 。 ,和 ,分别代表了 - - - - - -th元素 , , ,和 。 是一个加权系数,是一个预设阈值。这两个参数通过实验确定。如果 不大于阈值 ,的特性和被认为是一条正确的匹配。否则,他们被认为是一对假比赛和删除。

我们假设给定一个查询的形象和一个测试图像 ,它们之间的数量正确筛选匹配对验证 ,和最初的筛选匹配对通过弓定量匹配。的数量是 。然后,两幅图像的相似度定义为的比率 和 ,和比例是0 - 1的范围。然后,我们使用以下公式来确定测试图像是复制图像查询的图像 ,和公式如下18]:

其中,代表一个预设阈值从0到1。

我们将核实正确的匹配对的数量在随机选择的匹配对图象的相似性定义为 ,相似性是范围是0 - 1。我们可以判断图像的画面图象的一个副本由以下公式(19]:

其中,代表了预设读值从0到1。

下表总结了快速相似性测量方法的性能分析。我们可以评估如果两个匹配筛选功能是一对合适的匹配使用公式(11)和(12)。我们假设筛选匹配特性的可能性被认可作为一个适当的匹配特性每一对复制图像的图像(也就是说,一个图象是另一个图象)的副本。我们假设的机会筛选匹配特性被验证为正确的匹配特性每一双noncopy照片。两个结论可能来自随机挑选和验证NR筛选匹配双:(a)如果两个视频图片复制视频图片,和随机选择的数量匹配对判断是正确的来标示 ,然后,服从二项分布,表示 。的概率密度函数 可以表示为

(b)如果两个形象照片noncopy形象图片和随机选择的数量匹配双标记为判断是正确的 ,然后,也服从二项分布,标记为 。的模密度函数 可以表示为

为了获得和 ,我们选择7500对复制图像的匹配特性和匹配特征4 M noncopy假日数据集的照片。然后,我们获得并比较了OR-GCD对应每一对匹配的特性来验证其正确性。其中,直方图酒吧的数量 ,权重参数 ,老鼠和阈值将根据我们的具体的实验结果。作为一个结果,和分别约为0.92和0.24。如果我们提出的图像相似性度量策略应用到图像拷贝检测,我们可以计算真阳性率(TPR) Py和假阳性率(玻璃钢)Pe根据以下公式:

表1显示了计算和当我们使用不同的NR和价值观 。从表1,我们可以发现,当NR和的值将15和0.7,我们可以得到最满意的和 ,也就是说,0.9950和0.0001。理论上这证明了我们的方法可以获得较高的准确率只有通过验证少量的随机选择筛选匹配双(20.]。

因此,我们提出一个快速相似性度量策略基于随机验证。它不仅可以确保我们的复制检测算法有很高的准确率,而且显著提高拷贝检测的效率。

4所示。研究动脉硬化性脑病的临床影像诊断的特点

临床数据选择治疗皮质下动脉硬化性脑病患者为研究对象。入选标准:(1)皮层下动脉硬化性脑病患者,所有患者经病理检查证实;(2)患者能严格遵循医生的订单完成相关考试。排除标准:(1)精神疾病患者;(2)病人不能积极配合医务人员治疗。对照组:患者有常规检测方法和预防措施前向患者解释测试。观察groupImaging用于诊断病人是基于常规测试。CT作为一种辅助设备,检验仪器必须保持稳定,没有射频脉冲,而导弹效果,没有磁敏感性,而且必须难磁化的磁共振机和失去控制21]。同时,治疗效果(包括血压、痴呆状态,口齿不清的分数)的两组病人记录和统计后成像扫描。SPSS18.0软件被用来处理数据;数2,测试的数据(百分比)用于显示,而使用的测量数据进行了测试测试;表明,差异具有统计学意义。患者接受成像测试后,发现CT的诊断速度信号观察组明显高于对照组( ),如表所示2。

之间不存在统计上的显著差异,两组患者的影像学检查和治疗前后( )。高血压的治疗效果、痴呆和口齿不清的观察组明显高于对照组( ),见表3。

5。结论

高血压、中风、痴呆和神经系统疾病是最常见的成像诊断为皮层下动脉硬化性脑病的临床因素。此外,血压上升,大多数高血压患者经历轻微的头痛、头晕、失眠和嗜睡。如果补救措施不及时实现,问题可能发展,和症状,如心悸,气短,胸闷会发展。当病人无意识的经历,可怜的呼吸,麻木,和频繁的体力活动,重要的是检查脑血凝块的发展尽快。中风是脑组织的功能或结构的损害结果的组织或损害血液动脉在病人的大脑,这可能是缺血性或出血性。岁,皮层下动脉硬化性脑病是一种血管疾病。它通常出现在50岁之后。病人的危险稳步上升是他或她长大了。皮层下动脉硬化的恶化是高血压和动脉硬化的病人的严重程度成正比。皮层下动脉硬化更常见的近年来,所看到的老年性疾病的上升。 CT has the best detection effect when compared to other techniques. It works by scanning the section with precision X-ray beams, gamma rays, or ultrasonic waves, etc., converting the visible light to optical signals and then converting optical signals to electrical signals. The benefit of using imaging to monitor a patient’s status is that the scanning time is short and the picture is clear. According to the findings, using imaging diagnostic to the identification of subcortical arteriosclerotic encephalopathy may increase patient detection accuracy, diagnosis outcomes for patients with subcortical arteriosclerosis, and treatment accuracy. At the same time, the application of imaging diagnosis on the other hand can enable patients with subcortical arteriosclerotic encephalopathy to receive timely and scientific treatment, which is beneficial to reduce the related complications of patients with subcortical arteriosclerotic encephalopathy, and the clinical manifestation effect is significant.

数据可用性

使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

作者的贡献

文博Tang和肖颖Du贡献同样这项工作。