MRI 图像 BraTS 多模态概念

Good

1. BraTS介绍
脑部肿瘤分割(brain tumor segmentation)是MICCAI所有比赛中历史最悠久的，已经连续办了8届,每年该比赛的参赛人数也几乎是所有比赛中最多的，因此这是一个很好的了解分割方法最前沿的平台。

2. 数据集来源
数据来自多个机构，使用不同的核磁共振扫描仪。
3. 数据集描述
3.1 类别
训练集( training set) 又划分为HGG和LGG,他们分别表示:

• HGG :高级别胶质瘤（WHO3～4级）为低分化胶质瘤；这类肿瘤为恶性肿瘤，患者预后较差。
  
• LGG :低级别胶质瘤（WHO1～2级）为分化良好的胶质瘤；虽然这类肿瘤在生物上并不属于良性肿瘤，但是患者的预后相对较好。
  

3.2 多模态 
医学图像具有多模态特点,我理解的多模态通俗地讲就是一个东西可以有多种不同的形态表现,不过对于我们来说,收集多模态的数据集是比较困难的,但很庆幸地是BraTs中有t1、t2、t1ce、flair模态,足以可以让我们学习,每个模态有每个模态的特点.
单一的模式由于无法充分细分相关区域的肿瘤，常常会导致失败或是不足，利用不同的核磁共振成像模式，以效弥补上述弱点。多种模式图像信息能够有效互补，可以有效地提升分割的准确性，但是在一定程度上也增加了分割问题的难度，从多个模式中输入的图像信息，增加分割的必要信息，但同时增加大量不必要的信息，因此会加大分割问题的难度。
序列 （sequence)：  
t1、t2、t1ce、flair称为序列, 一个病例的可以有多个序列,每个序列由许多切片组成, 此外,获得每种序列的方式不同,例如t1、t2是由于测量电磁波的物理量不同而产生的两种不同的序列,再例如t1ce序列要在做MR之前往血液打造影剂。

MRI：

MRI是核共振成像(MR Image),原理是施加一个磁场,让原子核和磁场的节拍动起来(共振),当磁场停下来的时候,原子核恢复常态,这个恢复的过程会以电磁波的形式释放能量,探头检测出这个能量,并用于成像。
 
3.1 T1, T2
T1、T2是用于测量电磁波的物理量,它们可以作为成像的数据.根据T1来成像的,就叫“T1加权成像(T1-weighted-imaging)”,临床工作中也经常简称“T1”,T2同理.
T1看结构
从下图中可以看到,T1图像的整体感官跟“临床图像”的“习惯配色风格”非常接近,你看白质是白的,灰质是灰的,脑脊液是黑的.所以T1图像就可以看出各种断层解剖图.于是“T1看解剖结构”的说法就这么来了.
T2看病变
T2信号跟水含量有关(而Flair是结合水)很多病灶的T2信号要强于周围的正常组织.而很多病变都伴随组织水肿.从下图中可以看到,非常白的是水肿,然后比较白的那块影影约约的就是病变(红色)的地方了.
水肿应该是占位效应,就是肿瘤压迫到周围组织了,导致周围的组织细胞水肿.
3.2  Flair
FLAIR序列是核磁共振(MR)的一种常用的序列，全称是液体衰减反转回复序列，也称为水抑制成像技术. 通俗地说,它是压水像。在该序列上，脑脊液呈现低信号(暗一些)，实质性病灶和含有结合水的病灶显示为明显的高信号(亮一些)
3.3 t1ce
t1ce序列要在做MR之前往血液打造影剂(颜料),亮的地方血供丰富,强化明显说明血流很丰富,什么地方需要血流很快呢?瘤嘛~它们不断分裂需要大量的营养. 下图所示, 蓝色区域是增强瘤(enhancing tumor),它环绕的里面绿色那些是坏疽(ju)(necrotic components),坏疽就是细胞坏死然后液化.所以这些坏疽还被被称为非增强瘤(non-enhancing tumor).

 

Reference：
[概念]MICCAI+BraTS+多模态t1,t2,flair,t1c+HGG,LGG+WT,ET,TC_程序客栈（@qq704783475）-CSDN博客_t1ce

来源：https://blog.csdn.net/weixin_44522007/article/details/122210624
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