申请/专利权人：上海市第四人民医院;上海谦狐科技有限公司

申请日：2020-01-15

公开（公告）日：2023-05-30

公开（公告）号：CN111227834B

主分类号：A61B5/055

分类号：A61B5/055;G06T7/10;G16H30/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.05.30#授权;2020.06.30#实质审查的生效;2020.06.05#公开

摘要：本发明涉及一种静息态脑功能连接的自动化快速可视化方法。通过分析脑功能磁共振成像数据，自动获取功能图像，自动完成数据分析，然后再自动把分析得到的脑网络连接强度信息回传给PACS以方便用户随时调阅，本发明将弥补当前医用磁共振扫描设备的技术支持盲区，将丰富可供医技人员参考的生物学信息指标，从而提升临床诊断或干预评价环节的全面性和客观性。

主权项：1.静息态脑功能连接的自动化快速可视化方法，其特征是：将磁共振脑成像数据从PACS数据库中实时地抓取出来进行脑功能连接分析，得到功能连接矩阵并可视化呈现用户指定的相关AAL脑区，具体包括以下步骤：（1）磁共振脑结构和脑功能成像数据的提取；实时分别抓取磁共振脑图像中的结构图像和功能图像；（2）结构图像的头皮去除和组织分割；去除所述脑结构图像中的头皮和头骨影像；然后依据像素信号的强度和空间位置分布分割为三个部分，即脑白质、脑灰质以及脑脊液；（3）功能图像的异常时间点标记；在所述功能图像中，一个时间点上带有异常值的像素如果多于全脑的10%，则把这个时间点标记为异常时间点；（4）功能图像的尖峰去除；尖峰，定义为sc1的信号峰值；所述尖峰去除是指将该尖峰值用c1+c2-c1*tanhs-c1c2-c1替代；其中c1=2.5,c2=4，s=value-curvesigma；curve是信号的L1拟合，value是像素在尖峰时间点的值，sigma是真实数据与拟合数据之间残差的标准差；（5）功能图像的层时间矫正；用时间维度上的傅里叶插值对经尖峰去除后的功能图像进行层时间矫正；（6）结构图像与功能图像配准；使用仿射模型将结构图像配准到功能图像上；（7）结构图像的空间标准化；将结构图像通过非线性标准化的过程配准到“MNI152”标准大脑空间；（8）功能图像的头动矫正；根据3个平动方向和3个转动方向上共6个维度的头动时间变化曲线来矫正每个时间点上的头动；（9）功能图像噪声排除；大脑中每个像素的信号均采用多重回归的方式对功能图像中来自于脑白质、脑脊液以及头动的噪声进行排除；所述功能图像噪声排除过程屏蔽上述第（3）步中标记出的异常时间点；（10）功能图像带通滤波；功能图像中每个像素的信号均采用傅里叶变换的方式进行带通滤波；所述带通滤波屏蔽上述第（3）步中标记出的异常时间点；（11）功能图像空间平滑；功能图像中的大脑皮层灰质部位，在执行步骤（10）的带通滤波后通过高斯平滑核进行空间平滑；（12）功能图像的空间标准化；根据步骤（6）和（7），将功能图像标准化到分辨率为2mm3的MNI空间；（13）功能图像的脑功能连接；在MNI标准空间里，屏蔽上述第（3）步中标记出的异常时间点后，AAL大脑分区模板的116个脑区将两两进行信号曲线相关分析，相关系数被转换为Fisher’s-Z分数（z=0.5×ln1+r1-r）之后会被视觉呈现给用户，这个116×116的信号相关矩阵即为功能连接矩阵；（14）弱功能连接数值的相对描述；在总共116个AAL脑区中，与其它115个脑区的平均功能连接相对较弱的会被报告；这一“相对较弱”的相对参考点是个体全脑所有功能连接的平均值；这一报告具体分为4档，即脑区功能连接相对于全脑平均水平下降了20%以上但还未到30%，下降了30%以上但还未到40%，下降了50%以上但还未到50%，以及下降了50%以上；（15）可视化呈现AAL脑区；基于上述第（13）步和第（14）步，用户可自行指定需要可视化呈现的AAL脑区，据此绘制该区域在被试自身结构像上面的定位。

全文数据：

权利要求：

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