[發明專利]一種基于結構相似性的腦磁MEG源定位方法

有效

• 申請號: 202210048425.4
• 申請日: 2022-01-17
• 公開（公告）號: CN114065825B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 高陽;李文;寧曉琳;安楠
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學杭州創新研究院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06V10/74;A61B5/245;A61B5/00
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 齊勝杰

本發明涉及一種基于結構相似性的腦磁MEG源定位方法，包括：S1、針對預先獲取的腦磁MEG信號B進行預處理，得到預處理后的腦磁MEG信號B；S2、基于預先采集的被試者的MRI數據構建真實的頭部模型，并得出引導場矩陣L；S3、針對所述預處理后的腦磁MEG信號B和所述引導場矩陣L，獲取多個初始源定位結果*S以及分別與多個初始源定位結果*S一一對應的估計腦磁信號*B；S4、基于多個初始源定位結果*S一一對應的估計腦磁信號*B和所述預處理后的腦磁MEG信號B，確定最終源估計的值，并成像顯示。

技術領域

本發明涉及腦電信號處理技術領域，尤其涉及一種基于結構相似性的腦磁MEG源定位方法。

背景技術

20世紀以來，人類借助各種現代科技研究自身，使得人類對自身的了解突飛猛進。但在對人腦的功能性認識上卻并沒有取得令人滿意的結果。現有的常用成像技術有CT(計算機X線斷層掃描)、MRI(磁共振成像)和PET(正電子發射斷層成像)，其中CT、MRI可以提供有關腦組織的解剖學或形態學方面的信息，優點是具有較好的空間分辨率，缺點是不能提供實時的大腦神經活動信息；PET則是通過檢測有關組織的灌注量來反映腦神經的活動情況，具有滯后效應。而具有良好時間、空間分辨率的腦磁圖(MEG:Magnetoencephalogram)是近幾十年來生物醫學研究中比較活躍的一個領域。

MEG的測量信號可以直接反映出腦內神經元電活動，但由于大腦不同組織的電導率不同，以及不同組織之間的相對分布情況還因人而異，使得用腦電(EEG)來精確定位活動神經元變得非常困難。雖然大腦不同組織的電導率不同，但磁導率卻可認為是差別不大的，因此使用大腦磁場信號(如MEG)可以更精確地對腦內活動神經元進行實時定位。MEG研究國外幾十年，目前常見MEG源定位有兩大類方法:非參數方法和參數方法。對于第一類非參數法，包括了最小范數估計及其推廣，Backus-Gilbert方法，加權分辨率優化和多分辨率方法等。對于第二類參數方法，主要有非線性最小二乘問題，波束形成方法，多信號分類算法(MUSIC)，子空間技術，模擬退火和有限元，計算智能算法，以及神經網絡和遺傳算法等。由于MEG的非侵入、無損性檢測及較高的時間-空間分辨率，現已被許多研究人員在臨床環境中用于研究各種生理或病理條件下的大腦功能或功能障礙(如癲癇患者)。

腦磁源定位指從記錄的腦磁信號中重建潛在的大腦活動。記錄的磁場信號是由局部密集的神經元細胞群的同步活動產生的，每一組神經元在宏觀水平上被認為是一個等效的偶極源。現有的參數法，如偶極子擬合法(dipolefit)，還存在不少問題：源偶極子數的不確定性、以及無法很好地區分兩個或多個距離過近的源等最終導致腦磁源定位精確度不高。

發明內容

(一)要解決的技術問題

鑒于現有技術的上述缺點、不足，本發明提供一種基于結構相似性的腦磁MEG源定位方法，其解決了腦磁源定位精確度不高的技術問題。

(二)技術方案

為了達到上述目的，本發明采用的主要技術方案包括：

本發明實施例提供一種基于結構相似性的腦磁MEG源定位方法，包括：

S1、針對預先獲取的腦磁MEG信號B進行預處理，得到預處理后的腦磁MEG信號B；

S2、基于預先采集的被試者的MRI數據構建真實的頭部模型，并得出引導場矩陣L；

S3、針對所述預處理后的腦磁MEG信號B和所述引導場矩陣L，獲取多個初始源定位結果*S以及分別與多個初始源定位結果*S一一對應的估計腦磁信號*B；

S4、基于多個初始源定位結果*S一一對應的估計腦磁信號*B和所述預處理后的腦磁MEG信號B，確定最終源估計的值，并成像顯示。

優選的，所述S2具體包括：