基于数据融合的GBM组织分离方法研究.pdf

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS（电子科技大学图标）论文题目基于数据融合的GBM组织分离方法研究学科专业信号与信息处理学号201321020423作者姓名尉枫指导教师范录宏副教授万方数据分类号密级注1UDC学位论文基于数据融合的GBM组织分离方法研究（题名和副题名）尉枫（作者姓名）指导教师范录宏副教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业信号与信息处理提交论文日期2013.04.15论文答辩日期2013.05.12学位授予单位和日期电子科技大学2013

2、年06月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。万方数据ResearchonthemethodofGBMtissuesseparationbasedondatafusionMajor:SignalandInformationProcessingAuthor:FengWeiAdvisor:Prof.LuHongFanSchool:SchoolofElectronicEngineering万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也

3、不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要胶质母细胞瘤（Glioblastoma）即GBM,是胶质细胞瘤病

4、变程度最严重的形式，是最高等级的胶质细胞瘤。核磁共振成像（Magneticresonanceimaging,MRI）和核磁共振谱成像（Magneticresonancespectroscopicimaging,MRSI）是医疗诊断领域中特别是人脑肿瘤检测中最主要最权威的检测手段。然而单一的成像手段均无法对GBM的组织类型进行有效的分离，通过数据融合的手段可以得到包括两种数据特征的融合结果。针对MRSI波谱数据与MRI图像数据的多模态数据融合问题，本文基于数据融合理论，利用非负矩阵分解理论和小波分析方法研究了一种非监督的多模态数据GBM组织分离方法，主要工作和贡献如下：1、研究了一种基于小波

5、分解的多模态医学数据融合方法，将数据融合融入到hNMF(Hierarchicalnon-negativematrixfactorization)的GBM识别框架中，提升了识别的准确率。2、研究了了一种在hNMF多个层次分解中确定特征波谱的新的法则，针对GBM病例代谢特征不稳定的现状，对其MRSI数据实现了更加有效的分解，通过分解确立了正确的正常，肿瘤以及坏死组织的特征波谱，获得了相应组织类型的空间分布。3、采用峰值积分的方法对MRSI数据特征进行提取，量化MRSI数据中关键的代谢成分，通过实验确定了所提取的代谢物及其范围。峰值积分后的MRSI仍然可以有效对组织类型进行分离，同时大大减少了非

6、负矩阵分解的迭代运算量。4、对融合结果研究了一种基于模糊c均值聚类的分割方法，确定了不同组织类型的具体边界，获得了最终的融合结果。利用该分割结果与专家标记进行了量化对比，证明了本文提出融合框架的有效性。关键词：胶质母细胞瘤，多模态数据融合，非负矩阵分解，核磁共振成像I万方数据ABSTRACTABSTRACTGlioblastoma,theGBM,isthemostsevereformofgliomasandisthehighestgradeofgliomas.Magneticresonanceimaging(MRI)andMagneticresonancespectroscopicimag

7、ing(MRSI)hasbecomethemostauthoritativemethodsofdetectioninthemedicalfield,especiallyinthedetectionofprimaryhumanbraintumors.However,neitherofthetwotypesofdatacanseparatethetissuesofGBMsuccessfully,afusionresultwi