[發明專利]基于功能核磁影像的精神分裂癥患者紋狀體功能檢測系統

有效

• 申請號: 201910856960.0
• 申請日: 2019-09-11
• 公開（公告）號: CN110652307B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 李昂;饒光祥;劉冰
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: A61B5/16
• 分類號: A61B5/16;A61B5/055;G06K9/00
• 代理公司: 北京市恒有知識產權代理事務所(普通合伙) 11576
• 代理人: 郭文浩;尹文會

本發明屬于精神醫學、神經影像及人工智能領域，具體涉及了一種基于功能核磁影像的精神分裂癥患者紋狀體功能檢測方法，旨在解決現有技術無法定量化評估精神分裂癥患者健康程度，從而無法指導個體化用藥的問題。本發明方法包括：提取預處理后輸入數據的紋狀體局部信號、全腦功能連接信號、內部功能連接信號并拼接；通過紋狀體分類模型分別計算信號屬于正常人、精神分裂患者的置信概率；若屬于正常人的置信概率高，則被測對象為正常人；否則，為精神分裂癥患者，并輸出其紋狀體健康等級。本發明通過對精神分裂癥患者的紋狀體特征進行定量化評估，實現了對精神分裂癥患者個體層面用藥指導，進一步提升精神分裂癥患者對抗精神病藥物的預后效果。

技術領域

本發明屬于精神醫學、神經影像及人工智能領域，具體涉及了一種基于功能核磁影像的精神分裂癥患者紋狀體功能檢測系統。

背景技術

在精神醫學領域，精準醫療需要個體化的、可泛化的和有臨床潛在價值的生物學標記物，然而還沒有一種生物標記物可在精神醫學臨床中大規模應用[1][2]。精神分裂癥，作為一種非常嚴重的精神疾病[3]，給國家和社會帶來了沉重負擔。盡管精神分裂癥患者在臨床癥狀、認知水平和臨床預后等方面存在很大的異質性，但是目前尚未存在可靠的生物標記物幫助分組患者[4]，以提供個體化治療方案。紋狀體是精神分裂癥核心的病理腦區之一，大量研究表明精神分裂癥患者中的紋狀體功能存在病理性損傷；同時，幾乎所有的精神分裂癥患者都需要接受抗精神病藥物治療，而這些抗精神病藥物的作用都包括針對紋狀體多巴胺D2受體的拮抗機制。因此，定量化的評估精神分裂癥患者的紋狀體健康程度，對個體化用藥指導有重要意義。

近些年來，由于較高的空間分辨率和時間分辨率，功能核磁共振(functionalMagnetic Resonance Imaging,fMRI)已經成為腦科學領域中的重要非入侵式活體腦功能檢測技術[5]，并在精神醫學科研領域中廣泛使用。因此，功能核磁共振可以作為定量檢測精神分裂癥紋狀體功能的重要手段。

總的來說，現有技術無法定量化的評估精神分裂癥患者健康程度，從而無法指導個體化用藥。

以下文獻是與本發明相關的技術背景資料：

[1]Abi-Dargham,A.Horga,G.The search for imaging biomarkers inpsychiatric disorders.Nat.Med.22,1248–1255(2016).

[2]Woo,C.W.,Chang,L.J.,Lindquist,M.A.Wager,T.D.Building betterbiomarkers:brain models in translational neuroimaging.Nat Neurosci 20,365–377(2017).

[3]Shin,J.K.,Malone,D.T.,Crosby,I.T.Capuano,B.Schizophrenia:ASystematic Review of the Disease State,Current Therapeutics and theirMolecular Mechanisms of Action.1380–1404(2011).

[4]Kapur,S.,Phillips,A.G.Insel,T.R.Why has it taken so long forbiological psychiatry to develop clinical tests and what to do about it？MolPsychiatry 17,1174–1179(2012).

[5]Satterthwaite,T.D.,Xia,C.H.Bassett,D.S.Personalized Neuroscience:Common and Individual-Specific Features in Functional Brain Networks.Neuron98,243–245(2018).