[發(fā)明專利]基于多模態(tài)影像數(shù)據(jù)的分析方法及其用途

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710931990.4
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN109589089A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮建峰;張捷;劉曌雯;王繼軍;唐鶯瑩
• 申請（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B5/055
• 代理公司: 上海元一成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31268
• 代理人: 吳桂琴

本發(fā)明屬醫(yī)學(xué)圖像處理及其應(yīng)用領(lǐng)域，涉及基于多模態(tài)影像數(shù)據(jù)的分析方法及其用途，具體涉及基于多模態(tài)核磁共振影像的人腦結(jié)構(gòu)與功能共異常區(qū)域的精確檢測，以及異常區(qū)域活動干預(yù)方法，該方法包括T1結(jié)構(gòu)影像，fMRI功能核磁共振影像以及DTI擴(kuò)散張量影像的分析，可精確定位被試大腦功能結(jié)構(gòu)以及功能均發(fā)生異常的位置并評估其異常的程度，為包含抑郁癥在內(nèi)的各種腦疾病病變提供醫(yī)學(xué)依據(jù)，可用于利用經(jīng)顱直流電刺激(transcranial direct current stimulation，tDCS)個體化精準(zhǔn)作用于特定腦區(qū)，干預(yù)異常腦區(qū)功能，并以此為抑郁癥刺激靶點(diǎn)與效應(yīng)的精確計算提供算法依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬醫(yī)學(xué)圖像處理及其應(yīng)用領(lǐng)域，涉及基于多模態(tài)影像數(shù)據(jù)的分析方法及其用途，具體涉及一種整合多模態(tài)核磁共振影像數(shù)據(jù)分析方法，該方法包括T1結(jié)構(gòu)影像，fMRI功能核磁共振影像以及DTI擴(kuò)散張量影像的分析。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)公開了以核磁共振為代表的非侵入性的神經(jīng)影像學(xué)技術(shù)，有助于以前所未有的時空分辨率與精度了解大腦的結(jié)構(gòu)與功能，并進(jìn)一步探究其與性別、年齡、記憶、情緒、各種認(rèn)知能力以及各種腦疾病的關(guān)系。目前，核磁共振影像已經(jīng)用于不同腦疾病的機(jī)制研究，不同的影像成像技術(shù)提供信息具有一定的自身特點(diǎn)，而整合不同模態(tài)的數(shù)據(jù)可整合不同模態(tài)數(shù)據(jù)信息的優(yōu)勢，有助于腦疾病影像研究發(fā)展，將為針對腦疾病靶點(diǎn)精確定位提供方法依據(jù)。

不同腦疾病的干預(yù)措施，經(jīng)顱直流電刺激(transcranial direct currentstimulation，tDCS)為一種顱外的，非侵襲性的神經(jīng)調(diào)控技術(shù)，其利用微弱電流(1-2mA)調(diào)節(jié)來大腦皮層神經(jīng)細(xì)胞的活躍程度。TDCS由正負(fù)兩極組成，負(fù)極可使神經(jīng)元放電增加，發(fā)生超極化進(jìn)而活性被抑制；正極的功能則相反，可使神經(jīng)細(xì)胞活性增加，正負(fù)兩極進(jìn)而形成電廠改變細(xì)胞膜內(nèi)外的離子濃度，有持續(xù)的干預(yù)治療作用。相比重復(fù)經(jīng)顱磁刺激(repetitiveTranscranial Magnetic Stimulation，rTMS)等其他顱外神經(jīng)調(diào)節(jié)技術(shù)，其具有成本低，副作用小的優(yōu)點(diǎn)。目前tDCS已用于偏癱、痙攣、失語癥以及認(rèn)知障礙等疾病的干預(yù)治療中并取得了較好的臨床效果。

有報道tDCS被應(yīng)用于抑郁癥的干預(yù)治療，但臨床研究效果顯示，對于不同的個體干預(yù)治療效果并不一致，分析顯示，造成這一現(xiàn)象的主要原因是個體間存在較大的個體差異，而目前tDCS干預(yù)治療的靶點(diǎn)較為單一(主要為前額葉的dlPFC)，而忽視了個體化干預(yù)治療方案的重要性。

基于現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，本申請的發(fā)明人擬提供一種基于多模態(tài)影像數(shù)據(jù)的分析方法，具體涉及一種整合多模態(tài)核磁共振影像數(shù)據(jù)分析方法，該方法尤其包括基于多模態(tài)影像數(shù)據(jù)的個體異常腦區(qū)定位方法，將為針對抑郁癥異常腦區(qū)顱電刺激個體化靶點(diǎn)定位提供方法依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于，基于現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供一種基于多模態(tài)影像數(shù)據(jù)的分析方法，具體涉及一種整合多模態(tài)核磁共振影像數(shù)據(jù)分析方法，該方法包括T1結(jié)構(gòu)影像，fMRI功能核磁共振影像以及DTI擴(kuò)散張量影像的分析以及包括基于多模態(tài)影像數(shù)據(jù)的個體異常腦區(qū)定位方法。

進(jìn)一步，本發(fā)明提供了基于多模態(tài)核磁共振影像的人腦結(jié)構(gòu)與功能共異常區(qū)域的精確檢測以及異常區(qū)域活動干預(yù)方法，從而為抑郁治療靶點(diǎn)精確定位和效應(yīng)的精確計算提供方法依據(jù)。

本發(fā)明中，采用基于多模態(tài)腦影像數(shù)據(jù)包括功能影像T1，靜息態(tài)功能核磁共振影像rs-fmri以及彌散張量成像DTI的數(shù)據(jù)，通過群體數(shù)據(jù)的薈萃分析以及與個體數(shù)據(jù)的差異比較，提供了一種腦結(jié)構(gòu)與功能差異精準(zhǔn)定位方法，尤其提供了適用于個體異常腦區(qū)定位方法。本發(fā)明的實施例中，結(jié)合使用多模態(tài)腦影像數(shù)據(jù)與經(jīng)顱直流電刺激(transcranialdirect current stimulation，tDCS)干預(yù)抑郁癥的有關(guān)技術(shù)參數(shù)要點(diǎn)以及異常腦區(qū)定位算法，為針對抑郁癥異常腦區(qū)顱電刺激個體化靶點(diǎn)定位提供方法依據(jù)；本發(fā)明進(jìn)一步精確確定抑郁癥患者變異腦區(qū)的方法，可用于對于不同個體確定不同的腦區(qū)作為干預(yù)治療的靶點(diǎn)，有宜于提高tDCS干預(yù)治療的有效性。