[發明專利]基于DTI和血清因子的腦損傷標志物分析系統

有效

• 申請號: 202110572061.5
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113156351B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 張立國;楊曼;金梅;周思恩;李義輝;李媛媛;馬子薦;胡林
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: G01R33/56
• 分類號: G01R33/56;G01N33/68;A61B5/055
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 葛凡

1.一種基于DTI和血清因子的腦損傷標志物分析系統，其特征在于，其包括DTI掃描模塊，血清檢測模塊以及數據處理模塊，

DTI掃描模塊用于獲取DTI圖像并將數據傳遞給數據處理模塊，

血清檢測模塊采用酶聯免疫吸附測定法原理測定檢測血清炎癥因子水平，輸出至數據處理模塊，

數據處理模塊對所有數據進行處理和輸出結果；

該系統按照以下方式控制：

步驟1、血清檢測模塊采用酶聯免疫吸附測定法檢測血清炎癥因子水平；

步驟2、DTI掃描模塊獲取DTI圖像，先行常規T1WI、T2WI和T2-FLAIR成像以確定有無明顯腦損傷和腦出血，再行DTI掃描；

步驟3、數據處理模塊首先，對所獲得的圖像進行傅里葉變換使其信號增強，然后采用低通濾波去掉圖中噪聲，再采用高通濾波法，增強邊緣信號，最后進行高斯平滑處理，預處理完成后，采用Mask R-CNN進行圖像分割，并對圖像進行標準化，然后利用軟件DTI Studio對所獲得數據進行頭動和渦流校正，計算FA值和ADC值；

步驟4、定義符號函數，利用最小二乘法分析血清炎癥因子水平參數和磁共振擴散成像所得的FA值、ADC值，令白細胞介素-6、白細胞介素-8、C反應蛋白及腫瘤壞死因子-α值和FA值、ADC值作為自變量x，f(x)為各自變量對應的結果，基于最小二乘法進行處理：

定義函數：

其中，i是得到(x_i,f(x_i))的對數，再令：

f(x)＝ax+b (2)

其中，a、b是兩個待定參數，a代表斜率，b代表截距，定義標簽：f(x)值為1時為異常，f(x)值為-1時為正常。

2.根據權利要求1所述的腦損傷標志物分析系統，其特征在于，步驟2中獲取DTI圖像的具體過程為：

S1、矢狀位高分辨力三維T1WI：設定重復時間TR為2000ms、回波時間TE為2.26ms、反轉時間TI為900ms，翻轉角FA為8°，掃描視野FOV為256mm×256mm，矩陣256×256，激勵次數NEX為2次，掃描層厚1mm、層間距1mm，掃描時間280s，共176層，掃描范圍覆蓋全腦；

S2、橫斷面T2WI：重復時間2441ms、回波時間80ms，翻轉角70°，掃描視野230mm×230mm，矩陣384×384，激勵次數1次，掃描層厚5mm、層間距1mm，掃描時間144s，共掃描22層，掃描范圍覆蓋全腦；

S3、橫斷面T2-FLAIR成像：重復時間為4000ms、回波時間為107ms，翻轉角70°，掃描視野230mm×182mm，矩陣288×210，激勵次數1次，掃描層厚5mm、層間距1.50mm，掃描時間189s，共25層，掃描范圍覆蓋全腦；

S4、橫斷面DTI序列：采用回波平面成像，重復時間為7700ms、回波時間為89ms，掃描視野為256mm×256mm，矩陣為128×128，激勵次數為2次，掃描層厚為3mm、層間距為零，掃描時間為548s，共掃描128層，于64個方向上施加擴散梯度，即b＝1000s/mm²，而其中1組圖像不施加擴散梯度，即b＝0s/mm²。

3.根據權利要求2所述的腦損傷標志物分析系統，其特征在于，根據血清炎癥因子水平的四個因素值以及在胼胝體壓部、內囊、額葉、白質、丘腦的FA值、ADC值，一共可以得到24對(x_i,f(x_i))值，根據最小二乘法，可以求出函數表達式：

f(x)＝0.00925x-0.09498 (3)

由式(3)知，當獲得一組x值時，會有對應的一組f(x)值；當時，函數sgn會輸出值1，當時，函數sgn會輸出值-1。