局部脑功能及血流灌注改变的MRI数据处理方法及装置与流程

本发明涉及医学图像处理的，尤其涉及一种局部脑功能及血流灌注改变的mri数据处理方法，以及局部脑功能及血流灌注改变的mri数据处理装置。

背景技术：

1、磁共振成像(magnetic resonance imaging，mri)技术经过数十年发展，已成为神经影像学评估神经系统结构、功能、代谢改变的重要研究手段。血氧水平依赖的功能磁共振(blood oxygen level dependent-functional magnetic resonance imaging，boldfmri)利用神经元激活兴奋前后血氧水平、血流动力学改变，揭示特定脑区神经元的自发活动。在静息状态下对弱视患者进行bold-fmri成像获得大脑局部自发神经元生理活动的间接表征，进而从功能角度评估发生视觉输入、处理异常的发育障碍对中枢神经系统的影响。广泛应用的bold-fmri所得信号可以反映动态变化的脑血流量(cerebral blood flow，cbf)、大脑氧代谢速率和脑血容量(arterial cercbral blood volume，cbv)对神经活动变化的响应。总的来说，bold信号变化与cbf变化呈正相关，但也受到其他耦合因素变化的影响。动脉自旋标记(artetial spin labling，asl)是一种脑灌注磁共振成像技术，无需注入外源性示踪剂即可对动脉血中的氢质子进行标记追踪，从而得到血流灌注图像。因此，asl具有无创、可重复及分辨率高等优点。其中，又以多标记后延迟时间(post label delays，pld)的准连续动脉自旋标记(pseudo-continuous arterial spin labling，pcasl)信噪比较高、能够更准确地评估脑血流改变。rs-fmri和asl成像技术在揭示患者的局部脑功能和血流灌注的变化方面具有独特优势。。

技术实现思路

1、为克服现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供了一种局部脑功能及血流灌注改变的mri数据处理方法，其能够针对局部脑功能及血流灌注改变的磁共振图像进行精准处理，来获得局部脑功能活动及血流灌注改变的影像学指标，从而了解脑内神经元自发活动及血供变化的生理机制。

2、本发明的技术方案是：这种局部脑功能及血流灌注改变的mri数据处理方法，其包括以下步骤：

3、(1)在磁共振扫描仪上，收集每位受试者的t1加权成像、t2加权成像、弥散加权成像、高分辨t1加权成像、静息态fmri、3d-pcasl序列成像；

4、(2)对静息态fmri进行处理，获得局部一致性reho、低频振幅alff、低频振幅分数falff；

5、(3)对3d-pcasl序列成像进行处理，获取各分区内的灌注指标平均脑血流量mcbf、动脉通过时间att及动脉脑血容量acbv；

6、(4)对步骤(2)、(3)得到的数据进行统计分析，采用相关分析方法判断有统计学差异指标与量表评分间相关关系。

7、本发明在磁共振扫描仪上，收集每位受试者的t1加权成像、t2加权成像、弥散加权成像、高分辨t1加权成像、静息态fmri、3d-pcasl序列成像；对静息态fmri进行处理，获得局部一致性reho、低频振幅alff、低频振幅分数falff；对3d-pcasl序列成像进行处理，获取各大脑分区内的灌注指标平均脑血流量mcbf、动脉通过时间att及动脉脑血容量acbv；对步骤(2)、(3)得到的数据进行统计分析，采用相关分析方法判断有统计学差异指标与量表评分间相关关系，因此能够针对血流灌注改变的磁共振图像进行精准处理，来获得局部脑功能活动及血流灌注改变的影像学指标，从而了解脑内神经元自发活动及血供变化的生理机制。

8、还提供了一种局部脑功能及血流灌注改变的mri数据处理装置，其包括：

9、图像获取模块，其配置来在磁共振扫描仪上，收集每位受试者的t1加权成像、t2加权成像、弥散加权成像、高分辨t1加权成像、静息态fmri、3d-pcasl序列成像；

10、图像处理模块，其配置来对静息态fmri进行处理，获得局部一致性reho、低频振幅alff、低频振幅分数falff；

11、序列成像处理模块，其配置来对3d-pcasl序列成像进行处理，获取各分区内的灌注指标平均脑血流量mcbf、动脉通过时间att及动脉脑血容量acbv；

12、数据分析模块，其配置来对图像处理模块、序列成像处理模块得到的数据进行统计分析，采用相关分析方法判断有统计学差异指标与量表评分间相关关系。

技术特征：

1.局部脑功能及血流灌注改变的mri数据处理方法，其包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的局部脑功能及血流灌注改变的mri数据处理方法，其特征在于：所述步骤(1)中，3d-t1wi采用矢状位成像，其余均为轴位成像，轴位扫描基线为前-后联合连线，矢状位扫描基线为大脑中线；扫描时受试者仰卧位头先进，使用海绵垫置于头部两侧以减少头部运动，为受试者佩戴内置耳塞及外戴耳罩。

3.根据权利要求2所述的局部脑功能及血流灌注改变的mri数据处理方法，其特征在于：所述步骤(1)中，扫描参数为：

4.根据权利要求3所述的局部脑功能及血流灌注改变的mri数据处理方法，其特征在于：所述步骤(2)包括以下分步骤：

5.根据权利要求4所述的局部脑功能及血流灌注改变的mri数据处理方法，其特征在于：所述步骤(3)包括以下分步骤：

6.根据权利要求5所述的局部脑功能及血流灌注改变的mri数据处理方法，其特征在于：所述步骤(4)中，组间性别差异采用卡方检验，采用均值±标准差描述符合正态分布的连续变量，采用中位数和第一、第三四分位数描述不符合正态分布者，前者的组间比较采用独立样本t检验、后者则采用非参数检验进行。

7.根据权利要求6所述的局部脑功能及血流灌注改变的mri数据处理方法，其特征在于：所述步骤(4)中，比较成人弱视患者与健康对照组间灌注指标cbf、att、acbv及大脑局部自发神经活动reho、alff及falff值是否存在差异，并进行多重比较校正。

8.局部脑功能及血流灌注改变的mri数据处理装置，其特征在于：其包括：

技术总结
局部脑功能及血流灌注改变的MRI数据处理方法及装置，方法包括：(1)在磁共振扫描仪上，收集每位受试者的T1加权成像、T2加权成像、弥散加权成像、高分辨T1加权成像、静息态fMRI、3D‑pCASL序列成像；(2)对静息态fMRI进行处理，获得如下指标：局部一致性ReHo、低频振幅ALFF、低频振幅分数fALFF；(3)对3D‑pCASL序列成像进行处理，获取各脑区内的灌注指标，包括平均脑血流量mCBF、动脉通过时间ATT及动脉脑血容量aCBV；(4)对步骤(2)、(3)得到的数据进行患者与健康对照间的统计分析，采用相关分析方法判断有统计学差异的指标与量表评分间相关关系。

技术研发人员：马国林,王依格,李海梅,刘冰,赵通,杨奡偲,陈峰,李俊峰,吕宽
受保护的技术使用者：中日友好医院（中日友好临床医学研究所）
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11