[發明專利]利用磁共振成像(MRI)融合腦電圖(EEG)模型進行病情發作表征

在審

• 申請號: 201880030693.5
• 申請日: 2018-03-01
• 公開（公告）號: CN111132600A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: L·G·扎戈爾謝夫;F·文策爾;C·邁爾;M·貝格特爾特;H·胡;J·米勒
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司;鳳凰城兒童醫院
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B5/0476;A61B5/055;G16H50/20
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 劉兆君

一種病情發作表征方法包括：將圍繞腦放置并用于產生序列腦電圖(EEG)信號的電極的位置與從磁共振成像(MRI)導出的三維腦模型進行關聯；通過使用被包括在所述腦模型中的皮質腦區域和皮質下腦區域定義針對數值解的約束來在三維中對來自圍繞所述腦放置的所述電極的所述序列EEG信號進行建模；在三維中相對于被包括在所述腦模型中的所述腦區域來量化所述序列EEG信號的量；并且基于所述量化來在時間上相對于所述腦模型中的所述腦區域建立所述序列EEG信號的至少一個傳播圖案。

背景技術

癲癇是人們關注的全球性健康問題，其特征在于，反復病情發作是由源自腦中的特定區域的突然的、不受控制的和強烈的腦電放電引起的。癲癇僅在美國就影響了近300萬人。到75歲時，將有3％的人口患上癲癇，而10％的人口將至少有過1次病情發作。定性磁共振成像(MRI)常規地用于臨床評估中，以為腦圖像提供三維細節和高空間分辨率。然而，對于許多病情發作的對象，定性MRI都無法顯示。

在患有醫學頑固性癲癇的對象中，如果能夠定位病情發作病灶，那么去除局部病情發作病灶的手術能夠治愈癲癇。當無法以其他方式(例如使用定性MRI)定位病情發作源時，能夠采集腦電圖(EEG)。EEG信號提供關于腦中的放電的重要信息，但是缺乏常規的MRI的三維細節和高空間分辨率。

EEG電極被放置在頭上以記錄諸如腦區域的激活之類的動作電位。能夠將記錄的動作電位的聚類以二維形式標繪為腦網絡激活圖。但是，二維腦網絡激活圖不提供與特定于疾病的解剖結構有關的空間信息。也就是說，腦電圖能夠用于有效監測病情發作的電活動，但是缺乏對象的特定于疾病的解剖(空間)信息。

當前，能夠使用高級商業軟件平臺將EEG與多模態數據集結合。多模態數據集包括例如T1。用于將EEG與這種多模態數據集結合的高級商業軟件平臺的示例是如在網址為compumedicsneuroscan.com/curry-epilepsy-evaluation的線上內容所述的CURRY。CURRY為EEG信號在三維空間中的空間定位提供了通用框架。然而，CURRY和其他平臺并未解決例如在特定腦區域的背景下的EEG傳播或三維EEG的問題，更不用說在特定腦區域的背景下的三維EEG傳播的問題。而是，這種高級商業軟件平臺的作用僅限于利用MRI來識別三維空間中可能被覆蓋的或可能未被覆蓋的EEG峰。

附圖說明

當將以下詳細描述與附圖一起閱讀時，將最佳地理解示例性實施例。需要強調的是，各種特征不一定是按比例繪制的。實際上，為了進行清楚的討論，可以任意增大或減小尺寸。在適用和實用的地方，相同的附圖標記表示相同的元件。

圖1是根據本公開內容的代表性實施例的用于利用MRI融合EEG模型進行病情發作表征的過程的視圖。

圖2是根據本公開內容的代表性實施例的用于利用MRI融合EEG模型進行病情發作表征的另一過程的視圖。

圖3是根據本公開內容的代表性實施例的用于利用MRI融合EEG模型進行病情發作表征的MRI系統的視圖。

圖4A是根據本公開內容的代表性實施例的圍繞腦放置的用于利用MRI融合EEG模型進行病情發作表征的EEG電極的視圖。

圖4B是根據本公開內容的代表性實施例的基于使用圖4A中的EEG電極而識別的動作電位的三維聚類的視圖。

圖5是根據本公開內容的代表性實施例的經分割的MRI體積中的皮質組織類別和皮質下組織類別的視圖。

圖6是根據本公開內容的代表性實施例的用于利用MRI融合EEG模型來實施病情發作表征的通用計算機的視圖。

圖7是根據本公開內容的代表性實施例的用于利用MRI融合EEG模型進行病情發作表征的流程時間線和數據流的視圖。

圖8是根據本公開內容的代表性實施例的使用利用MRI融合EEG模型進行病情發作表征所建模的、通過對象的頭/腦的病情發作傳播路徑的視圖。