[發(fā)明專利]一種基于知識(shí)庫(kù)的腦功能成像診斷方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210476138.X
• 申請(qǐng)日: 2012-11-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103838942A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉博;梅昱婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連靈動(dòng)科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): G06F19/00
• 分類號(hào): G06F19/00;G06F17/30
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 曲永祚

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于知識(shí)的樹(shù)狀表示法技術(shù)，特別是一種基于知識(shí)庫(kù)的腦功能成像診斷方法。

背景技術(shù)

近20年來(lái)，隨著現(xiàn)代物理、電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，腦功能成像技術(shù)（functional?brain?imaging）取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，一批功能強(qiáng)大的無(wú)創(chuàng)性腦功能成像手段相繼誕生。這促使研究者們對(duì)腦功能成像技術(shù)及其在認(rèn)知過(guò)程、情緒過(guò)程中的應(yīng)用產(chǎn)生了濃厚的興趣，將它們迅速應(yīng)用到認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)以及心理學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域中，并取得了許多突破性成果，促進(jìn)了這些領(lǐng)域研究的深入化進(jìn)程。腦功能成像一種整體的，無(wú)創(chuàng)性的、活體檢測(cè)腦功能的技術(shù)。

研究者進(jìn)行腦功能成像技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最明顯的目的是為了將腦的結(jié)構(gòu)與其功能聯(lián)系起來(lái)。我們已經(jīng)知道，腦的許多功能都是定位于大腦的神經(jīng)組織結(jié)構(gòu)之中的；基于此，研究者們開(kāi)始試圖成像出那些參與到不同腦結(jié)構(gòu)激活中的基本過(guò)程。現(xiàn)代神經(jīng)成像假定，我們可以根據(jù)組成復(fù)雜心理過(guò)程的一些基本操作的結(jié)合來(lái)對(duì)其進(jìn)行最好的描述，這些基本過(guò)程并不是定位于大腦中的某個(gè)單一部位的，而通常是神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)共同作用的結(jié)果。神經(jīng)成像的這一假定自然而然地導(dǎo)致了人們對(duì)與基本心理過(guò)程相伴隨著的腦激活的探討。而將這些基本過(guò)程成像到大腦中的區(qū)域和功能性網(wǎng)絡(luò)就是現(xiàn)代腦成像研究的主要目標(biāo)。對(duì)不同腦結(jié)構(gòu)的功能的詳細(xì)成像可以為我們提供關(guān)于基本心理過(guò)程的可靠證據(jù)。一旦我們能夠確定，特定的腦區(qū)與某一心理過(guò)程有關(guān)系，就可以超越這種結(jié)構(gòu)與功能的簡(jiǎn)單對(duì)應(yīng)關(guān)系，而使用統(tǒng)計(jì)技術(shù)（如區(qū)域間相關(guān)、因素分析、結(jié)構(gòu)方程建模等）來(lái)進(jìn)一步考察與復(fù)雜心理任務(wù)有關(guān)的激活環(huán)路，分析出心理任務(wù)中包含了哪些基本過(guò)程的結(jié)合。這樣，通過(guò)考察激活模式，我們就能從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，并能了解在某一模式中所激活的結(jié)構(gòu)所具有的功能。此外，在腦損傷研究中，還能幫助我們推測(cè)受其影響何種腦功能會(huì)喪失。

目前，腦功能成像主要包括能核磁共振成像（fMRI）、正電子發(fā)射斷層成像（PET）和單光子發(fā)射斷層成像(SPECT)等。這些設(shè)備產(chǎn)生了大量圖像數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)只能用專業(yè)化的計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行分析和處理。與人工分析相比，計(jì)算機(jī)分析處理數(shù)據(jù)就有低成本，時(shí)間短，自動(dòng)記錄分析結(jié)果，一致性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為促進(jìn)腦功能成像技術(shù)的發(fā)展和實(shí)際應(yīng)用，本發(fā)明通過(guò)建立一個(gè)基于知識(shí)庫(kù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模型，設(shè)計(jì)了一種能夠利用知識(shí)工程的方法建立一個(gè)半自動(dòng)化腦功能成像輔助診斷過(guò)程，為醫(yī)生提供一些有參考價(jià)值的信息的使用了知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)和醫(yī)學(xué)圖像處理結(jié)合的腦功能成像診斷方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種互聯(lián)網(wǎng)的個(gè)性化服務(wù)方法，包括以下步驟：

A、對(duì)腦功能成像診斷問(wèn)題進(jìn)行知識(shí)表示

A1、樹(shù)狀表示

實(shí)際問(wèn)題在計(jì)算機(jī)中的表示方法與問(wèn)題的信息結(jié)構(gòu)特征密切關(guān)聯(lián)。它要對(duì)問(wèn)題易于辨識(shí)、信息易于擴(kuò)充和修改，并便于實(shí)現(xiàn)快速的信息搜索與基于知識(shí)的推理，對(duì)于某些具有層次化樹(shù)狀信息結(jié)構(gòu)特征的實(shí)際問(wèn)題，使用知識(shí)的樹(shù)狀表示法加以描述。

根據(jù)實(shí)際問(wèn)題的特點(diǎn)，把信息分為不同的側(cè)面信息，每一個(gè)信息側(cè)面還可劃分不同的信息單元。這樣可以把實(shí)際問(wèn)題的信息歸結(jié)成為一種層次化的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)圖。子句是基本信息單元，也是問(wèn)題描述樹(shù)的葉節(jié)點(diǎn)，它包含問(wèn)題的數(shù)據(jù)信息；分支節(jié)點(diǎn)描述的是實(shí)際問(wèn)題的結(jié)構(gòu)信息；邊表示父節(jié)點(diǎn)與子節(jié)點(diǎn)之間的隸屬關(guān)系。由此可見(jiàn)，樹(shù)狀描述的問(wèn)題結(jié)構(gòu)信息為實(shí)際問(wèn)題的識(shí)別創(chuàng)造了條件，也為知識(shí)化模型生成過(guò)程中的信息快速搜索與推理創(chuàng)造了條件。

A2、構(gòu)建腦功能成像診斷問(wèn)題知識(shí)化信息模型

盡管腦功能成像診斷問(wèn)題十分復(fù)雜，但它有三個(gè)基本的要素：患者基本信息、成像特征和病癥。由此把該問(wèn)題劃分為三個(gè)信息側(cè)面，即患者基本信息側(cè)面、成像特征信息側(cè)面和病癥側(cè)面。

在患者信息側(cè)面中又包含性別、年齡和學(xué)歷等信息單元。每個(gè)信息單元中又包含若干子句，如在性別信息單元中包含男和女兩個(gè)子句。由于患者基本信息為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，所以它保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，并可以轉(zhuǎn)化為樹(shù)形結(jié)構(gòu)。

在成像特征側(cè)面中包含是從腦成像數(shù)據(jù)提取的不同腦區(qū)的特征。根據(jù)Talairach-Tournoux坐標(biāo)系將腦標(biāo)注成幾十個(gè)不同的Brodmann腦區(qū)，他們共分五層，分為從Level1到Level5五個(gè)等級(jí)。但五個(gè)層次并不是嚴(yán)格的樹(shù)型關(guān)系。病癥信息側(cè)面中則包含了患者所表現(xiàn)的癥狀。因此它一般為半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化的信息。