【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于卒中后认知功能康复，具体是基于脑连接影像学的卒中后社会认知功能损伤的分析系统。
技术介绍
1、脑卒中已经成为中国居民首位的死亡及致残的原因。根据lancet杂志发布的2018年全球疾病负担报告中显示，中国人群卒中的终身患病率高达39.4％，居世界首位。其中，缺血性卒中是卒中的主要类型。大多数缺血性卒中患者都残留有不同程度的躯体功能障碍；有高达80.97％的患者存在不同程度的认知功能障碍及抑郁症状。
2、根据现有技术与研究表明，社会认知过程与大脑杏仁核、颞上回、额下回、前内侧额叶皮质、颞叶-顶叶交接区、前扣带回皮层、运动前区皮质等结构有关。但这些结构不是单独的作用的，而是构成了一个复杂的网络，经过相互协作形成社会认知过程。脑结构缺血不仅导致局灶性的损害，与此同时脑连接也将发生破坏或代偿性的改变，因此，仅仅研究局灶性损害对社会认知功能的影响是不足够的，而更有必要探讨脑结构缺血性损伤后影像学映射与脑网络连接及其的机制。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于脑连接影像学的卒中后社会认知功能损伤的分析系统，建立卒中后社会认知康复的神经机制，为预测缺血性卒中患者社会认知康复提供依据。
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
3、一种基于脑连接影像学的卒中后社会认知功能损伤的分析系统，包括图像获取模块、卒中后评价模块、脑结构模型建立模块和预测模型学习模块；
4、所述图像获取模块用于采集患者的颅脑mri检查图像，并
5、所述卒中后评价模块用于获取并录入患者的卒中后评估数据，并将卒中后评估数据发送至脑连接动态模型建立模块；
6、所述脑结构模型建立模块用于颅脑mri检查图像建立脑连接动态模型，脑连接动态模型包括脑基础模型、脑结构萎缩区域、与社会认知相关的病灶区域、微观脑白质损伤区域和功能脑网络改变区域；并将脑连接动态模型发送至预测模型学习模块中；
7、所述预测模型学习模块用于基于脑连接动态模型以及卒中后评估数据建立联系，获取脑体积、不同脑区的多参数损伤映射统计图、各皮层分区对应的ficd值和dmn参数代入神经网络学习模型中进行深度学习，得到社会认知康复预测模型。
8、进一步，所述颅脑mri检查图像包括3d-t1w、dwi、rs-fmri、dti和t2-flairt2。
9、进一步，3d-t1w用于计算脑结构容量及脑结构萎缩的定量参数；dwi用于分割梗死区域；rs-fmri用于计算脑功能网络连接；dti用于建立白质纤维连接密度皮层映射图；t2-flairt2用于分割白质高亮区域。
10、进一步，所述卒中后评估数据基于心智理论、情感认知、同情心和行为规范进行确定卒中后社会认知功能障碍。
11、进一步，心智理论采用cartoon测试进行评估；情感认知采用ekman60-faces测试进行评估；同情心采用faux pas测试进行评估；行为规范采用hayling句子测试进行评估。
12、进一步，脑结构萎缩区域基于3d-t1w进行确定；与社会认知相关的病灶区域基于dwi进行确定；微观脑白质损伤区域基于dti进行确定；功能脑网络改变区域基于rs-fmri进行确定。
13、进一步，脑结构萎缩区域的建立步骤如下所示：首先采用自动脑容积定量工具accubrain对3d-t1w进行脑结构分割，计算脑连接动态模型中的体积和萎缩程度，并在脑结构萎缩区域标记至脑连接动态模型中。
14、进一步，与社会认知相关的病灶区域提取的步骤如下所示：首先，基于dwi影像分割梗死区域，基于t2-flair上分割白质高亮区域，将梗死区域和白质高亮区域对应标记至标准空间中；
15、采用vlsm法确定与社会认知显著相关的脑区作为种子特征区域，再将每个梗死区域或白质高亮区域对患者的社会认知状态进行预测，并筛选出对预测具有显著贡献的病灶区域。
16、进一步，在微观脑白质损伤区域采用dti进行确定时，还会基于ficd法计算不同组别之间的皮质纤维连接的密度差异，衡量社会认知与大脑皮层白质萎缩的关系；
17、所述ficd法的具体步骤如下，先将脑基础模型划分为若干皮质单元作为感兴趣区，再基于蛋白质纤维追踪技术建立各皮质单元对应的ficd图谱，再将ficd图谱映射到标准空间中，建立社会认知与大脑皮层白质萎缩的关系。
18、进一步，所述功能脑网络改变区域的确定步骤如下所示，首先采用rs-fmri建立dmn，根据brainnetome atlas和ficd法将脑基础模型划分为210个皮质和36个感兴趣区，将感兴趣区与vlsm法中的种子特征区域进行相关判断，通过比对病程进展人群和认知功能稳定人群之间的脑连接动态模型的差异，确定起预测作用的功能脑网络改变区域。
19、将感兴趣区的区域病变进行特征选择；候选感兴趣区至少在4名患者中受损，并且与单变量模型中与社会认知评分做pearson相关性测量；通过将总病灶体积作为独立变量(以及来自特征选择的候选roi的区域体积)包括在内，对总病灶体积进行校正。
20、采用上述方案后实现了以下有益效果：(1)通过多模态颅脑mri(smri,dwi,dti,rs-fmri)及卒中后评估数据，获取多模态神经影像参数的动态演变数据，揭示缺血性卒中患者脑部精细结构萎缩、脑结构与功能网络连接组学跨模态联合定量参数的动态变化在其社会认知康复过程中演化的内在规律，为建立卒中后社会认知康复的神经机制提供理论依据。
21、(2)卒中后社会认知康复的神经机制具有重大的临床应用价值，可服务应用于临床，有助于提高卒中患者的生活质量，尽早回归社会。
22、(3)通过ficd法等不同方法对各种mri进行处理，以确定影像数据的特征参数，得出卒中发生区域与社会认知改变之间的联系，从而在临床上帮助医生进一步了解该类疾病的发展规律。
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1.基于脑连接影像学的卒中后社会认知功能损伤的分析系统，其特征在于：包括图像获取模块、卒中后评价模块、脑结构模型建立模块和预测模型学习模块；
2.根据权利要求1所述的基于脑连接影像学的卒中后社会认知功能损伤的分析系统，其特征在于：所述颅脑MRI检查图像包括3D-T1W、DWI、rs-fMRI、DTI和T2-FLAIRT2。
3.根据权利要求2所述的基于脑连接影像学的卒中后社会认知功能损伤的分析系统，其特征在于：3D-T1W用于计算脑结构容量及脑结构萎缩的定量参数；DWI用于分割梗死区域；rs-fMRI用于计算脑功能网络连接；DTI用于建立白质纤维连接密度皮层映射图；T2-FLAIRT2用于分割白质高亮区域。
4.根据权利要求3所述的基于脑连接影像学的卒中后社会认知功能损伤的分析系统，其特征在于：所述卒中后评估数据基于心智理论、情感认知、同情心和行为规范进行确定卒中后社会认知功能障碍。
5.根据权利要求4所述的基于脑连接影像学的卒中后社会认知功能损伤的分析系统，其特征在于：心智理论采用Cartoon测试进行评估；情感认知采用Ekman
6.根据权利要求5所述的基于脑连接影像学的卒中后社会认知功能损伤的分析系统，其特征在于：脑结构萎缩区域基于3D-T1W进行确定；与社会认知相关的病灶区域基于DWI进行确定；微观脑白质损伤区域基于DTI进行确定；功能脑网络改变区域基于rs-fMRI进行确定。
7.根据权利要求6所述的基于脑连接影像学的卒中后社会认知功能损伤的分析系统，其特征在于：脑结构萎缩区域的建立步骤如下所示：首先采用自动脑容积定量工具AccuBrain对3D-T1W进行脑结构分割，计算脑连接动态模型中的体积和萎缩程度，并在脑结构萎缩区域标记至脑连接动态模型中。
8.根据权利要求7所述的基于脑连接影像学的卒中后社会认知功能损伤的分析系统，其特征在于：与社会认知相关的病灶区域提取的步骤如下所示：首先,基于DWI影像分割梗死区域，基于T2-FLAIR上分割白质高亮区域，将梗死区域和白质高亮区域对应标记至标准空间中；
9.根据权利要求8所述的基于脑连接影像学的卒中后社会认知功能损伤的分析系统，其特征在于：在微观脑白质损伤区域采用DTI进行确定时，还会基于FiCD法计算不同组别之间的皮质纤维连接的密度差异，衡量社会认知与大脑皮层白质萎缩的关系；
10.根据权利要求9所述的基于脑连接影像学的卒中后社会认知功能损伤的分析系统，其特征在于：所述功能脑网络改变区域的确定步骤如下所示，首先采用rs-fMRI建立DMN，根据Brainnetome Atlas和FiCD法将脑基础模型划分为210个皮质和36个感兴趣区，将感兴趣区与VLSM法中的种子特征区域进行相关判断，通过比对病程进展人群和认知功能稳定人群之间的脑连接动态模型的差异，确定起预测作用的功能脑网络改变区域。
...【技术特征摘要】
1.基于脑连接影像学的卒中后社会认知功能损伤的分析系统，其特征在于：包括图像获取模块、卒中后评价模块、脑结构模型建立模块和预测模型学习模块；
2.根据权利要求1所述的基于脑连接影像学的卒中后社会认知功能损伤的分析系统，其特征在于：所述颅脑mri检查图像包括3d-t1w、dwi、rs-fmri、dti和t2-flairt2。
3.根据权利要求2所述的基于脑连接影像学的卒中后社会认知功能损伤的分析系统，其特征在于：3d-t1w用于计算脑结构容量及脑结构萎缩的定量参数；dwi用于分割梗死区域；rs-fmri用于计算脑功能网络连接；dti用于建立白质纤维连接密度皮层映射图；t2-flairt2用于分割白质高亮区域。
4.根据权利要求3所述的基于脑连接影像学的卒中后社会认知功能损伤的分析系统，其特征在于：所述卒中后评估数据基于心智理论、情感认知、同情心和行为规范进行确定卒中后社会认知功能障碍。
5.根据权利要求4所述的基于脑连接影像学的卒中后社会认知功能损伤的分析系统，其特征在于：心智理论采用cartoon测试进行评估；情感认知采用ekman60-faces测试进行评估；同情心采用faux pas测试进行评估；行为规范采用hayling句子测试进行评估。
6.根据权利要求5所述的基于脑连接影像学的卒中后社会认知功能损伤的分析系统，其特征在于：脑结构萎缩区域基于3d-t1w进行确定；与社会认知相关的病灶区域基于dwi进行确定；微观脑白质...
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