[發(fā)明專利]一種基于持久同調(diào)的兒童自閉癥神經(jīng)生物學(xué)標(biāo)記的尋找方法

在審

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• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113317790A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁第;夏省詳;張憲福;鄧偉
• 申請（專利權(quán)）人: 山東建筑大學(xué);山東大學(xué)
• 主分類號: A61B5/16
• 分類號: A61B5/16;A61B5/055
• 代理公司: 濟南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 楊樹云

1.一種基于持久同調(diào)的兒童自閉癥神經(jīng)生物學(xué)標(biāo)記的尋找方法，其特征在于，包括步驟如下：

A、對腦fMRI數(shù)據(jù)進(jìn)行影像預(yù)處理，過程如下：

(1)去除前n個時間點數(shù)據(jù)；

(2)去除由生理過程引起的混淆變異；排除被試頭動超過3mm、旋轉(zhuǎn)角度超過3°時獲取的腦fMRI數(shù)據(jù)；

(3)清洗低頻掃描儀漂移，應(yīng)用帶通濾波對步驟(2)得到的結(jié)果進(jìn)行漂移；

(4)空間歸一化；

(5)選擇自動解剖標(biāo)記aal模板定義感興趣區(qū)域；

(6)基于血流進(jìn)入腦細(xì)胞的血氧水平時間序列，計算人腦網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系矩陣；

B、根據(jù)人腦網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系矩陣，建立VR-過濾模型；

C、利用VR-過濾的條碼描繪出Betti數(shù)β的變化規(guī)律，Betti數(shù)β的變化規(guī)律包括β₀和β₁，β₀是指腦網(wǎng)絡(luò)的連接分支數(shù)，即腦網(wǎng)絡(luò)的FC分支條數(shù)，β₁是指腦網(wǎng)絡(luò)的一維洞的個數(shù)，即腦網(wǎng)絡(luò)的FC神經(jīng)回路條數(shù)；

D、采用SPSS進(jìn)行非參數(shù)檢驗方法，對不同檢驗的閾值下的不同尺度回路長度的FC神經(jīng)回路條數(shù)，以及參與FC神經(jīng)回路的腦區(qū)進(jìn)行差異性檢驗。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于持久同調(diào)的兒童自閉癥神經(jīng)生物學(xué)標(biāo)記的尋找方法，其特征在于，步驟D的具體實現(xiàn)過程包括：

檢驗的閾值是指兩個腦區(qū)的相關(guān)系數(shù)，設(shè)置為0.7、0.8、0.9；

通過對兩組人群參與功能連接回路腦區(qū)的個數(shù)即β₁為8-12個的中度連通回路的條數(shù)以及參與FC神經(jīng)回路的腦區(qū)，進(jìn)行對比檢驗，找到參與功能連接存在差異的腦區(qū)，作為兒童自閉癥診斷的生物學(xué)標(biāo)記。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于持久同調(diào)的兒童自閉癥神經(jīng)生物學(xué)標(biāo)記的尋找方法，其特征在于，步驟(6)中，通過MRI成像，基于血流進(jìn)入腦細(xì)胞的血氧水平時間序列，計算每對腦區(qū)功能連接關(guān)系矩陣，具體實現(xiàn)步驟包括：

選取aal模板中的腦區(qū)作為頂點；

利用DPABI軟件計算頂點之間的皮爾森相關(guān)系數(shù)，獲得人腦網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系矩陣，包括：

計算aal模板中大腦的90個腦區(qū)的平均時間信號序列及腦區(qū)間的皮爾森相關(guān)系數(shù)，腦區(qū)間的皮爾森相關(guān)系數(shù)即腦區(qū)的平均時間信號序列之間的皮爾森相關(guān)系數(shù)，將腦區(qū)間的皮爾森相關(guān)系數(shù)作為人腦網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系矩陣M＝(m_ij),m_ij表示第i個腦區(qū)X⁽ⁱ⁾與第j個腦區(qū)X^(j)之間的皮爾森相關(guān)系數(shù)，其計算公式如式(I)所示：