精神行为脑功能区时空灌注评估方法、系统、设备及介质

本发明涉及医学影像领域，特别是涉及一种精神行为脑功能区时空灌注评估方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、神经精神行为症状(neuropsychiatric symptoms，nps)是阿尔茨海默病(alzheimer’s disease，ad)疾病谱的一组常见的、具有高度异质性的“非认知”症候群，主要包括幻觉、妄想、抑郁、激越、焦虑、睡眠障碍和食欲障碍等亚型。超过80％ad患者在患病过程中出现至少一种nps亚型，严重加速疾病进展，亦明显加重照料者和社会负担。nps各亚型临床和影像异质性较大，涉及脑区和机制不尽相同，但目前缺乏不同亚型的评估方法。

2、磁共振图像的分割和脑网络的描绘是医学研究的重要步骤，可以帮助脑功能区结构和功能连接分析。传统对于脑功能区的描述多包括fmri、dti、pet等成像技术，采集过程复杂，后处理时间较长，获取脑功能区的网络连接和潜在神经环路的成本很高。而且这些技术方法仅采集一个时间点，无法反应疾病脑功能区的时空动态成像特点。准连续动脉自旋标记(pseudo-continuous arterial spin labeling，pcasl)是一种无创且可靠的磁共振灌注技术，改善了传统asl技术具有低信噪比(snr)，图像质量降低等缺点，且多延迟pcasl对动态asl图像进行多时间点采集，以提高不同时间点的snr，并在更宽的动脉传输时间范围内客观地保持更高的脑血流灌注精度，有助于刻画不同亚型脑功能区时间和空间特征，绘制三维神经调控环路。

3、因此亟需一种简便快捷的实现精神行为脑功能区的时空灌注评估的方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种精神行为脑功能区时空灌注评估方法、系统、设备及介质，可简便快捷的实现精神行为脑功能区的时空灌注评估。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种精神行为脑功能区时空灌注评估方法，包括：

4、获取被测试个体的临床评估结果；

5、对所述被测试个体的头部进行结构磁共振成像扫描，得到结构特征图像；

6、对所述被测试个体的头部进行灌注成像，得到被测试个体的头部血流动力学体素数值的灌注时间特征图像；

7、根据所述结构特征图像和灌注时间特征图像进行数据处理，得到各脑功能区域的平均灌注时间特征值；

8、根据所述平均灌注时间特征值和所述临床评估结果进行统计分析，得到精神行为异常亚型的设定脑区；

9、根据所述精神行为异常亚型的设定脑区和各设定脑功能区域的平均灌注时间特征值进行时空分析，得到时空灌注特征；

10、对所述时空灌注特征进行时空特征分析，得到时空特征评估结果。

11、可选地，对所述被测试个体的头部进行结构磁共振成像扫描，得到结构特征图像，具体包括：

12、对所述被测试个体的头部进行结构磁共振成像扫描，得到扫描图像；

13、对所述扫描图像进行形态模式分割，得到结构特征图像。

14、可选地，所述数据处理具体包括空间配准、脑部归一化和覆盖脑图谱。

15、可选地，所述统计分析包括独立样本t检验和多因素logistics回归分析。

16、可选地，根据所述精神行为异常亚型的设定脑区和各设定脑功能区域的平均灌注时间特征值进行时空分析，得到时空灌注特征，具体包括：

17、将所述精神行为异常亚型的个体的各脑功能区域的平均灌注时间特征值进行排序，得到灌注环路；

18、根据所述灌注环路绘制时空灌注特征。

19、可选地，所述时空特征分析具体包括聚类分析和异常值分析。

20、可选地，在对所述时空灌注特征进行时空特征分析，得到时空特征评估结果之后还包括：

21、对所述时空特征评估结果进行三维伪彩展示。

22、本发明还提供一种精神行为脑功能区时空灌注评估系统，包括：

23、获取模块，用于获取被测试个体的临床评估结果；

24、结构磁共振成像扫描模块，用于对所述被测试个体的头部进行结构磁共振成像扫描，得到结构特征图像；

25、灌注成像模块，用于对所述被测试个体的头部进行灌注成像，得到被测试个体的头部血流动力学体素数值的灌注时间特征图像；

26、数据处理模块，用于根据所述结构特征图像和灌注时间特征图像进行数据处理，得到各脑功能区域的平均灌注时间特征值；

27、统计分析模块，用于根据所述平均灌注时间特征值和所述临床评估结果进行统计分析，得到精神行为异常亚型的设定脑区；

28、时空分析模块，用于根据所述精神行为异常亚型的设定脑区和各设定脑功能区域的平均灌注时间特征值进行时空分析，得到时空灌注特征；

29、时空特征分析模块，用于对所述时空灌注特征进行时空特征分析，得到时空特征评估结果。

30、本发明还提供一种电子设备，包括：

31、一个或多个处理器；

32、存储装置，其上存储有一个或多个程序；

33、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如所述的方法。

34、本发明还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如所述的方法。

35、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

36、本发明通过获取被测试个体的临床评估结果；对所述被测试个体的头部进行结构磁共振成像扫描，得到结构特征图像；对所述被测试个体的头部进行灌注成像，得到被测试个体的头部血流动力学体素数值的灌注时间特征图像；根据所述结构特征图像和灌注时间特征图像进行数据处理，得到各脑功能区域的平均灌注时间特征值；根据所述平均灌注时间特征值和所述临床评估结果进行统计分析，得到精神行为异常亚型的设定脑区；根据所述精神行为异常亚型的设定脑区和各设定脑功能区域的平均灌注时间特征值进行时空分析，得到时空灌注特征；对所述时空灌注特征进行时空特征分析，得到时空特征评估结果，简便快捷的实现精神行为脑功能区的时空灌注评估。

技术特征：

1.一种精神行为脑功能区时空灌注评估方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的精神行为脑功能区时空灌注评估方法，其特征在于，对所述被测试个体的头部进行结构磁共振成像扫描，得到结构特征图像，具体包括：

3.根据权利要求1所述的精神行为脑功能区时空灌注评估方法，其特征在于，所述数据处理具体包括空间配准、脑部归一化和覆盖脑图谱。

4.根据权利要求1所述的精神行为脑功能区时空灌注评估方法，其特征在于，所述统计分析包括独立样本t检验和多因素logistics回归分析。

5.根据权利要求1所述的精神行为脑功能区时空灌注评估方法，其特征在于，根据所述精神行为异常亚型的设定脑区和各设定脑功能区域的平均灌注时间特征值进行时空分析，得到时空灌注特征，具体包括：

6.根据权利要求1所述的精神行为脑功能区时空灌注评估方法，其特征在于，所述时空特征分析具体包括聚类分析和异常值分析。

7.根据权利要求1所述的精神行为脑功能区时空灌注评估方法，其特征在于，在对所述时空灌注特征进行时空特征分析，得到时空特征评估结果之后还包括：

8.一种精神行为脑功能区时空灌注评估系统，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任意一项所述的方法。

技术总结
本发明公开一种精神行为脑功能区时空灌注评估方法、系统、设备及介质，涉及医学影像领域，方法包括对被测试个体的头部进行结构磁共振成像扫描和灌注成像，得到结构特征图像和被测试个体的头部血流动力学体素数值的灌注时间特征图像；根据结构特征图像和灌注时间特征图像进行数据处理，得到各脑功能区域的平均灌注时间特征值；根据平均灌注时间特征值和临床评估结果进行统计分析，得到精神行为异常亚型的设定脑区；根据精神行为异常亚型的设定脑区和各设定脑功能区域的平均灌注时间特征值进行时空分析，得到时空灌注特征；对时空灌注特征进行时空特征分析，得到时空特征评估结果。本发明能简便快捷的实现精神行为脑功能区的时空灌注评估。

技术研发人员：徐俊,姜季委,姚泽山,江天琳,李汶逸
受保护的技术使用者：首都医科大学附属北京天坛医院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16