脑网络提取方法、装置及磁共振成像设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种脑网络提取方法、装置及磁共振成像设备，其方法包括：获取受试者静息状态下的至少两个功能磁共振成像数据，所述至少两个功能磁共振成像数据包括血氧水平依赖信号以及血管空间占用信号；基于所述血氧水平依赖信号和所述血管空间占用信号提取所述受试者的脑网络。本发明专利技术基于血氧水平依赖信号和血管空间占用信号提取受试者的脑网络，可提供更准确同步信号位置，消除头动、呼吸等噪声对脑网络造成的影响，从而可降低提取出的脑网络的随机性，提高脑网络的准确性和可靠性。提高脑网络的准确性和可靠性。提高脑网络的准确性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
脑网络提取方法、装置及磁共振成像设备


[0001]本专利技术涉及脑影响分析
，具体涉及一种脑网络提取方法、装置及磁共振成像设备。

技术介绍

[0002]功能磁共振成像(functional Magnetic Resonance Imaging，fMRI)技术为脑功能网络的提取和分析提供了强有力的技术手段，极大地促进了脑科学研究进展。目前，使用功能磁共振成像数据对脑网络进行提取已经成为一个十分重要的研究课题。
[0003]目前的脑网络提取方案是利用采集血氧水平依赖(Blood Oxygen Level Dependent，BOLD)信号提取脑网络，其原理为：血液中的脱氧血红蛋白是顺磁性物质，含氧血红蛋白是逆磁性物质，当脑组织兴奋时，局部血管扩张，流入大量含氧丰富的新鲜血液，因此静脉血中逆磁性物质也就是含氧血红蛋白的含量增加，从而延长了横向弛豫时间T2，通过核磁共振成像系统采集到的图像上可见到激活脑区的信号加强，从而可将同步变化的不同脑区划分为一个脑网络。
[0004]但通过BOLD信号提取脑网络存在以下技术问题：单独测量一个受试者时，由于头动、呼吸等噪声的存在，导致提取出的脑网络存在随机性较高、准确性较低的技术问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，有必要提供一种脑网络提取方法、装置及磁共振成像设备，用以解决现有技术中存在的提取出的脑网络存在随机性较高、准确性较低的技术问题。
[0006]一方面，本专利技术提供了一种脑网络提取方法，包括：
[0007]获取受试者静息状态下的至少两个功能磁共振成像数据，所述至少两个功能磁共振成像数据包括血氧水平依赖信号以及血管空间占用信号；
[0008]基于所述血氧水平依赖信号和所述血管空间占用信号提取所述受试者的脑网络。
[0009]在一些可能的实现方式中，所述获取受试者静息状态下的至少两个功能磁共振成像数据，包括：
[0010]获取反脉冲信号，并基于所述反脉冲信号确定所述受试者消除血液信号后的组织信号；
[0011]在预设采集时间内以预设采集方式采集所述组织信号，依次获得所述血管空间占用信号以及所述血氧水平依赖信号。
[0012]在一些可能的实现方式中，所述预设采集方式为平面加速采集方式。
[0013]在一些可能的实现方式中，所述基于所述血氧水平依赖信号和所述血管空间占用信号提取所述受试者的脑网络，包括：
[0014]将所述血氧水平依赖信号和所述血管空间占用信号按时间方向进行拼接，获得拼接信号；
[0015]基于所述拼接信号，提取所述脑网络。
[0016]在一些可能的实现方式中，所述基于所述拼接信号，提取所述脑网络，包括：
[0017]基于独立成分分析方法对所述拼接信号进行处理，获得空间独立成分分布，所述空间独立成分分布为所述脑网络。
[0018]在一些可能的实现方式中，在所述基于所述血氧水平依赖信号和所述血管空间占用信号提取所述受试者的脑网络之前，还包括：
[0019]调整所述血氧水平依赖信号和所述血管空间占用信号的分辨率，使所述血氧水平依赖信号的分辨率与所述血管空间占用信号的分辨率相同。
[0020]在一些可能的实现方式中，所述血氧水平依赖信号包括多个血氧水平依赖子信号，所述血管空间占用信号包括多个血管空间占用子信号；所述基于所述血氧水平依赖信号和所述血管空间占用信号提取所述受试者的脑网络，还包括：
[0021]确定所述受试者的脑区中的多个感兴趣脑区；
[0022]基于所述多个血氧水平依赖子信号和所述多个血管空间占用子信号确定所述多个感兴趣脑区中各感兴趣脑区的平均血氧水平依赖信号和平均血管空间占用信号；
[0023]基于所述平均血氧水平依赖信号确定所述受试者的第一初始脑网络；
[0024]基于所述平均血管空间占用信号确定所述受试者的第二初始脑网络；
[0025]确定所述第一初始脑网络和所述第二初始脑网络的重叠感兴趣脑区，所述重叠感兴趣脑区为所述受试者的脑网络。
[0026]在一些可能的实现方式中，所述基于所述平均血氧水平依赖信号确定所述受试者的第一初始脑网络，包括：
[0027]基于所述平均血氧水平依赖信号确定所述多个感兴趣脑区中任意两个感兴趣脑区之间的第一相关系数；
[0028]基于所述第一相关系数和预设的第一相关系数阈值确定所述第一初始脑网络；
[0029]所述基于所述平均血管空间占用信号确定所述受试者的第二初始脑网络，包括：
[0030]基于所述平均血管空间占用信号确定所述多个感兴趣脑区中任意两个感兴趣脑区之间的第二相关系数；
[0031]基于所述第二相关系数和预设的第二相关系数阈值确定所述第二初始脑网络。
[0032]另一方面，本专利技术还提供了一种脑网络提取装置，包括：
[0033]功能磁共振成像数据获取单元，用于获取受试者静息状态下的至少两个功能磁共振成像数据，所述至少两个功能磁共振成像数据包括血氧水平依赖信号以及血管空间占用信号；
[0034]脑网络提取单元，用于基于所述血氧水平依赖信号和所述血管空间占用信号提取所述受试者的脑网络。
[0035]另一方面，本专利技术还提供了一种磁共振成像设备，包括存储器和处理器，其中，
[0036]所述存储器，用于存储程序；
[0037]所述处理器，与所述存储器耦合，用于执行所述存储器中存储的所述程序，以实现上述任意一种实现方式中的脑网络提取方法中的步骤。
[0038]采用上述实施例的有益效果是：本专利技术提供的脑网络提取方法，通过获取受试者静息状态下的血氧水平依赖信号和血管空间占用信号，并基于血氧水平依赖信号和血管空间占用信号提取受试者的脑网络，由于血管空间占用信号对神经元活动有较高的响应速度
和定位特异性，因此，相比于现有技术中仅通过血氧水平依赖信号提取脑网络的方法，同时基于血氧水平依赖信号和血管空间占用信号提取受试者的脑网络，可提供更准确同步信号位置，一定程度上消除头动、呼吸等噪声对脑网络造成的影响，从而可降低提取出的脑网络的随机性，提高脑网络的准确性和可靠性。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0040]图1为本专利技术提供的脑网络提取方法的一个实施例流程示意图；
[0041]图2为本专利技术图1中步骤S101的一个实施例流程示意图；
[0042]图3为本专利技术实施例提供的采集血氧水平依赖信号和血管空间占用信号的时序图；
[0043]图4为本专利技术图1中步骤S102的一个实施例流程示意图；
[0044]图5为本专利技术提供的基于独立成分分析方法提取脑网络的一个实施例结构示意图；
[0045]图6为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脑网络提取方法，其特征在于，包括：获取受试者静息状态下的至少两个功能磁共振成像数据，所述至少两个功能磁共振成像数据包括血氧水平依赖信号以及血管空间占用信号；基于所述血氧水平依赖信号和所述血管空间占用信号提取所述受试者的脑网络。2.根据权利要求1所述的脑网络提取方法，其特征在于，所述获取受试者静息状态下的至少两个功能磁共振成像数据，包括：获取反脉冲信号，并基于所述反脉冲信号确定所述受试者消除血液信号后的组织信号；在预设采集时间内以预设采集方式采集所述组织信号，依次获得所述血管空间占用信号以及所述血氧水平依赖信号。3.根据权利要求2所述的脑网络提取方法，其特征在于，所述预设采集方式为平面加速采集方式。4.根据权利要求1所述的脑网络提取方法，其特征在于，所述基于所述血氧水平依赖信号和所述血管空间占用信号提取所述受试者的脑网络，包括：将所述血氧水平依赖信号和所述血管空间占用信号按时间方向进行拼接，获得拼接信号；基于所述拼接信号，提取所述脑网络。5.根据权利要求4所述的脑网络提取方法，其特征在于，所述基于所述拼接信号，提取所述脑网络，包括：基于独立成分分析方法对所述拼接信号进行处理，获得空间独立成分分布，所述空间独立成分分布为所述脑网络。6.根据权利要求4所述的脑网络提取方法，其特征在于，在所述基于所述血氧水平依赖信号和所述血管空间占用信号提取所述受试者的脑网络之前，还包括：调整所述血氧水平依赖信号和所述血管空间占用信号的分辨率，使所述血氧水平依赖信号的分辨率与所述血管空间占用信号的分辨率相同。7.根据权利要求1所述的脑网络提取方法，其特征在于，所述血氧水平依赖信号包括多个血氧水平依赖子信号，所述血管空间占用信号包括多个血管空间占用子信号；所述基于所述血氧水平依赖信号和...

【专利技术属性】
技术研发人员：王翠婷，
申请(专利权)人：深圳市联影高端医疗装备创新研究院，
类型：发明
国别省市：