灰度行程统计法分析脂肪肝患者超声图像的研究

万 震 邵卫荣 翁红星

江西省德兴市花桥中心卫生院，江西德兴 334213

灰度行程统计法分析脂肪肝患者超声图像的研究

万 震 邵卫荣 翁红星

江西省德兴市花桥中心卫生院，江西德兴 334213

目的 探讨灰度行程统计法对脂肪肝患者超声图像的研究。方法 选择50例入院患者，分成正常组和脂肪肝组两组，使用灰度行程统计法，测算在某方向的一致灰度级别的像素的共线与连续量，对采取灰度行程统计方法在正常情况下的肝脏以及脂肪肝发病状况的图像纹理进行讨论研究。结果 在脂肪肝组中灰度非匀称的因子、短程因子与行程长度非匀称的因子显著比常规组的测量值高（P＜0.05），而脂肪组的长程因子明显低于正常组的测量值（P＜0.05），两组间差异存在统计学意义。结论 脂肪肝组的RF1、RF3、RF4数值大，RF2数值小，说明图像纹理增粗，检测区域里出现某个灰值较多，脂肪肝时某个行程因子明显增多，脂肪肝具有匀称的图像纹理层，同脂肪肝超声图像所显示的视觉表象一样，利用灰度行程统计的方法将有效区别脂肪肝以及常规的肝组织，临床医生可以根据这些图像特征来判断疾病。

超声图像；灰度行程统计法；脂肪肝

脂肪肝是一种没有特殊临床症状的疾病，一般临床上只表现为肝脏轻至中度的肿大，质地稍变硬或仍是正常，触诊无明显压痛，患者多无特殊自觉症状，所以在临床上对脂肪肝的诊断尚无明确的判断标准[1]。通常临床诊断前会结合肝脏超声来下判断，因此如何使肝脏超声像图的定量分析更为准确，使临床医师更客观、科学及准确地分析超声图像，对于疾病的诊断事关重大。技术上讲，各种灰度光点相互结合而成二维超声的图像，不同结构以及密度使图像回声在强弱以及亮度在明暗方面具有显著的差距[2]。虽然现在十分科学的超声仪器对256级灰阶予以显示，但仍然提供不了肝脏超声局部的图像敏感区具体的像素亮度及密度的参数，这对于肝脏疾病的严重程度无法做到明确客观的判断，关键要根据医师多年从医的经验进行判断，保证诊断结果中主观成分的明显性[3]。本研究通过灰度行程统计的方法探讨研究脂肪肝超声的图像，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

入选病例为笔者所在医院接诊的50例患者，其中男35例，女15例，年龄最大56岁，最小34岁，平均（43.1±3.7）岁，分成正常肝脏组25例和脂肪肝患者组25例。正常肝脏组年龄最大58岁，最小33岁，平均（44.5±3.3）岁；脂肪肝患者组年龄最大57岁，年龄最小32岁，平均（42.6±3.1）岁。所有患者询问既往均未发现肝功能异常。两组患者一般情况差异无统计学意义（P＞0.05）。

1.2 研究方法

1.2.1 分析纹理措施 分析纹理指的是通过一系列的图像处理手段， 将纹理的所显示的特征参数予以提取，进而将纹理在定性描述以及定量的程序得到。由于相应病理情况中图像的纹理出现变化的情况，因此临床医生在超声图像的指示下才能予以诊断。利用纹理分析法把出现变化的纹理图像通过数字的表示出来，进而实现量化分析目标。

分析纹理的措施一般有：结构分析法以及统计分析法两种基本方法。在不断进步的自动处理图像数据技术以及计算机应用技术下，相继出现了很多判断以及分析纹理的措施，如通过灰度直方图的方法进行分析，在一定程度上及时将图像元素分布层以及灰度值予以反应，却将图像中所应显示的信息予以丢失，造成图像灰度元素在排列方面的特征不能得以显示。利用灰度行程进行统计的方法，可将此缺点予以很好的弥补，对图像灰度元素在排列特征方面的信息得以很好的显示出来。

1.2.2 灰度行程的统计方法 所谓的灰度行程的统计方法也就是指统计的方法是统计同等灰度像的共线性以及连续性像素的数量。应用灰度行程统计法对于脂肪肝主要是研究脂肪肝的图像纹理，长度、灰度的级数以及方向等方面可影响行程的矩阵，行程矩阵不一致的可视为R（θ），θ对于不同的行程矩阵取值由纹理特性决定。

灰度行程与灰度的阶数、长度和方向等因素有关，描述超声图像变化特征的参数选择主要有4个：①短程因子RF1：RF1越大，行程越短，对应的更细的图像纹理，将会有一个细润的肝脏组织；②较大且长行程的RF2：RF2长程因子，具有相应较粗的图像纹理，显示的肝脏组织将会增粗；③灰度非匀称的因子RF3：很低的灰度值，表示在检测层中灰值具有不匀称的分布情况，灰度值与检测层中某灰值产生的多少情况成正比，肝脏组织显得越不均匀且回声越强；RF4行程长度不匀称因子：④所有灰度都有行程的情况下， RF4变低，这就表示图像纹理以及肝脏组织很匀称，如果灰度中过多的出现某行程，则RF4较大，肝脏组织不均匀。

1.2.3 操作步骤 通过彩色超声诊断的仪器，设定探头的频率在4 Hz，将仪器的条件均设置为一致的情况：扫描的深度、光焦聚集的数目及位置等保持不变。受检者在检查前空腹12 h，取平卧位或左侧卧位，常规对肝脏进行从左到右，从上到下多切面、多方位检查，观察肝脏的大小、形态、包膜、实质回声、肝内管道情况，对检出的患者详细记录RF1、RF2、RF3、RF4数值。50份病例都通过资质教过的医生对肝脏进行超声检查，通过目测的方法观察其脂肪肝是否存在，超声工作站取得图像显现特征。正常与脂肪肝的肝脏超声特点区别：正常肝脏的包膜光滑，肝实质的回声均匀，血管清晰；脂肪肝病变的肝脏形态饱满，肝角变钝，肝实质后方回声衰减，回声致密区增强，血管不清晰。

1.3 统计学处理

采用SPSS统计软件进行数据处理，α=0.05，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

正常肝脏和脂肪肝的灰度行程因子测量结果显示：脂肪肝组的短程因子、灰度不均匀因子及行程长度不均匀因子明显高于正常组的测量值（P＜0.05），而脂肪组的长程因子明显低于正常组的测量值（P＜0.05），两组间差异存在统计学意义。具体如表1。

表1 正常肝脏和脂肪肝的灰度行程因子测量值（ ± s）

表1 正常肝脏和脂肪肝的灰度行程因子测量值（ ± s）

组别 RF1 RF2 RF3 RF4正常组 0.52±0.05 6.97±0.10 43.19±8.75 56.12±10.98脂肪肝组 0.73±0.08 3.42±0.47 71.39±12.35 130.54±23.76 t 1.96 4.56 3.87 5.72 P＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05

3 讨论

本次测量研究发现，在脂肪肝组中，不匀称的灰度因子、短程因子与不匀称的行程长度因子较常规组的测量值（P＜0.05）而言，显著偏高，而脂肪组的长程因子明显低于正常组的测量值（P＜0.05），两组间存在显著性差异。分析结果得知，脂肪肝组的RF1数值大，说明图像纹理增粗，RF3数值大，检测区域里出现某个灰值较多，这与脂肪肝呈弥漫性强回声的视觉效果一致，RF4数值大，说明脂肪肝时某个行程因子明显增多，这与脂肪肝超声图像的视觉特征一致；脂肪肝组RF2数值小，说明脂肪肝的具有匀称的图像纹理，常规肝脏在各个点状的回声分布中呈中等分散状，符合于脂肪肝则回声分布的致密点状的情况。本结果显示，灰度行程统计法分析结果与临床超声目视下结果相符。

肝脏由肝内管道系统和肝实质细胞组成，肝脂肪样变称为脂肪肝，指的是肝细胞内明显增加脂肪[4]。在轻度脂肪肝的状况下，肝细胞中有脂肪颗粒的出现，在相互融合下可形成脂肪泡，在脂肪肝较重的情况下，很多肝细胞具有脂肪泡可将其破裂最终使脂肪囊肿的形成[5]。在超声进行检查时显示显著加强轻度的脂肪肝回声，但对应减少了声像图远场回声，出现严重的脂肪浸润患者，显著减退了其超声回声远场。

常规肝脏的超声图像表现为分布均匀的细小点状回声，若有肝脂肪样变时出现回声增强的区域。将常规脂肪肝以及肝组织而言，因为不同情况的组织颗粒以及分布区域，在声像图中将显示出光点的粗细情况以及分布的不同[6]。临床医生要按照所发生改变的图像特征将发生疾病的可能性以及病情的严重程度进行判断与分析。利用灰度行程统计的方法可有效将常规的肝组织与脂肪肝区分开来，从而为脂肪肝超声诊断提供定量依据，但仍需要进一步试验来分析。

[1] 周永昌. 超声医学[M]. 北京：科学文献出版社，2000：100-120.

[2] Jiann LE,Yung SU,Xi Zhang. A new approach to ultrasonic liver image classification[J]. Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems,2004,72(6):51-57.

[3] 郭冬梅，邱天爽，康伟，等. 基于灰度共生矩阵的大鼠肝细胞癌、肝硬化结节超顺磁性氧化铁MR增强图像纹理特征分析[J]. 中国医学影像技术，2010，26（3）：563-566.

[4] 朱红娟，李芬华，赵真，等. 灰度行程统计法分析肝超声图像的研究[J]. 山西电子技术，2005，33（3）：22-23.

[5] 黄亚丽，李芬华，赵真. B超肝脏图像纹理特征提取方法的实验研究[J]. 中国医学影像技术，2004，20（12）：1937-1939.

[6] 赵金惠，赵真，赵庆春，等. 肝脏相对回声强度在脂肪肝超声诊断中的价值[J].河北职工医学院学报，2007，24（3）：51-52.

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2095-0616（2011）23-122-02

2011-11-22）