[發(fā)明專利]一種基于磁共振波譜的腦功能檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810141625.8
• 申請日: 2018-02-11
• 公開（公告）號: CN108652626A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜小霞;秦朝霞;汪紅志;魏達秀;徐帥;班仕宇
• 申請（專利權(quán)）人: 華東師范大學(xué)
• 主分類號: A61B5/055
• 分類號: A61B5/055
• 代理公司: 上海藍迪專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

本發(fā)明公開一種基于磁共振波譜的腦功能檢測方法，步驟是：首先選擇檢測腦功能激活的認知任務(wù)，接著采集被測者高分辨磁共振結(jié)構(gòu)像用于波譜定位，在高分辨的結(jié)構(gòu)像上選取感興趣區(qū)域；被測者執(zhí)行認知任務(wù)時，采集感興趣區(qū)域的磁共振波譜數(shù)據(jù)。磁共振波譜數(shù)據(jù)進行后處理和分析，得到不同任務(wù)對應(yīng)乳酸和谷氨酸濃度的變化，這些代謝物濃度的變化對應(yīng)其腦功能活動的變化。本發(fā)明和以往的腦功能成像技術(shù)不同，是通過檢測和腦功能相關(guān)的腦代謝物濃度的變化而檢測腦功能活動的一種方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁共振成像領(lǐng)域中腦功能檢測方法，涉及一種基于磁共振活體波譜的檢測腦功能活動的方法，它是一種無侵入無損傷檢測腦功能的方法。

背景技術(shù)

研究人類腦的功能是目前科學(xué)的熱門領(lǐng)域，也是最困難的領(lǐng)域之一。人大腦有大約2億個神經(jīng)細胞，而這些神經(jīng)細胞組成極其復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，讓人的大腦具有高級認知和復(fù)雜的功能。目前人類對腦功能的研究極其有限，源于研究腦功能的技術(shù)也十分有限。目前用于腦功能成像的技術(shù)，包括PET，EEG以及磁共振腦功能成像。其中PET價格昂貴且需要給被檢測者注入放射性的示蹤劑；而EEG研究腦功能時，EEG信號變化很難確定其對應(yīng)的具體腦區(qū)。而目前已有磁共振腦功能成像方法是1990年發(fā)明的，它是一種基于腦血氧水平依賴（BOLD）檢測方法，這種方法通過檢測BOLD信號的變化而檢測腦局部功能活動。BOLD是間接檢腦功能的方法，BOLD是檢測腦中含氧血紅蛋白和脫氧血紅蛋白比例的變化而影響了局部磁場從而引起磁共振信號的改變。BOLD檢測功能定位不準(zhǔn)確，BOLD檢測是血液中氧氣含量的變化，BOLD信號的變化的地方不一定是腦功能真正活動的地方。

發(fā)明內(nèi)容

隨著磁共振成像技術(shù)和磁共振設(shè)備的快速發(fā)展，使得活體磁共振波譜用于檢測腦功能活動成為可能。本發(fā)明的目的是利用磁共振波譜直接檢測腦在功能任務(wù)的刺激下，其腦功能活動時相應(yīng)代謝物的濃度變化。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的具體技術(shù)方案是：

一種基于磁共振波譜的腦功能檢測方法，包括以下具體步驟：

步驟1：根據(jù)所要檢測的腦功能，選擇對應(yīng)的腦功能激活的認知任務(wù),用Eprime2.0軟件實現(xiàn)適合波譜的刺激程序；

步驟2：采集被測者磁共振結(jié)構(gòu)像；

步驟3：基于所選擇認知任務(wù)，在磁共振結(jié)構(gòu)像中選取感興趣區(qū)域；

步驟4：被測者執(zhí)行認知任務(wù)時，采集感興趣區(qū)域的波譜數(shù)據(jù)；

步驟5：對波譜數(shù)據(jù)進行后處理得到對應(yīng)的波譜圖；比較不同任務(wù)下的乳酸峰、谷氨酸峰的數(shù)值的大小，檢測其腦功能活動的變化。

作為優(yōu)選，本發(fā)明進一步的技術(shù)方案是：

步驟1中，所述腦功能激活的認知任務(wù)為學(xué)習(xí)記憶任務(wù)、聽覺任務(wù)或視覺任務(wù)等。所述刺激程序采用模塊設(shè)計，每個模塊呈現(xiàn)一個子任務(wù)且時間為1-2分鐘，腦功能檢測的是不同任務(wù)之間的腦功能活動變化情況。

步驟3中，感興趣區(qū)域的選擇需要根據(jù)任務(wù)預(yù)測其功能活動的區(qū)域，并根據(jù)解剖知識在被測者結(jié)構(gòu)像上選取和定位。感興趣區(qū)域可以是一個也可以是多個。

步驟4中，被測者在執(zhí)行任務(wù)時,每個任務(wù)同時采集感興趣區(qū)域的波譜；波譜采集是在至少3特斯拉場強的磁共振成像系統(tǒng)上進行，波譜采集前要對感興趣區(qū)域進行勻場，頻率對準(zhǔn)和水信號抑制等預(yù)操作；波譜采集參數(shù)選取如下：TR為2秒，TE為272毫秒，累加次數(shù)42，采集的區(qū)域是20毫米× 20毫米× 20毫米。其中TE的選擇為272毫秒是為了讓乳酸峰附近的脂肪信號盡量衰減。