专利汇可以提供一种基于fMRI与DTI融合的穹隆白质分割的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种基于fMRI与DTI融合的穹隆白质分割的方法,包括对fMRI和DTI磁共振影像数据进行预处理、基于静息态功能连接对海 马 脑区进行区域分割、ROI选取、基于海马子区域和丘脑间白质 纤维 束示踪技术的穹隆白质分割四个步骤,本 发明 的创新之处在于提出了通过fMRI功能连接对海马脑区进行分割并以分割子区域作为 种子 点,以丘脑作为目标脑区进行白质纤维示踪对穹隆白质进行分割的新方法;本发明结合了人脑功能与结构的信息对穹隆白质进行了分割,思想新颖,过程简单,具有重要的科研和临床价值。,下面是一种基于fMRI与DTI融合的穹隆白质分割的方法专利的具体信息内容。
1.一种基于fMRI与DTI融合的穹隆白质分割的方法,其特征在于,具体步骤如下:
(1)、对fMRI和DTI磁共振影像数据进行预处理,预处理包括功能磁共振成像和弥散张量成像两个方面,fMRI预处理分别有头颅分割、时间校正、头动校正、空间平滑、时域带通滤波、去线性漂移和冗余去除;DTI预处理包括涡流变形校正、去头皮操作、计算每一个体素的弥散张量和计算FA,MD弥散参数步骤;
(2)、基于静息态功能连接对海马脑区进行区域分割,通过计算海马脑区每个体素的全脑连接模式,求得连接模式的相似度矩阵,运用谱聚类对全脑连接模式相似度矩阵进行聚类分割,实现海马的子区域分割;通过计算海马区域中每个体素的全脑连接模式,进而得到每两个体素之间的全脑连接模式相似度矩阵,以此矩阵进行子区划分;具体做法是提取海马每个体素的时间序列信号,对其他88个脑区的静息态信号,采用脑区内所有体素信号平均的方式提取;其次,通过计算每个海马内部的体素信号与其他88个脑区的信号之间的相关系数,得到海马体素的全脑连接矩阵M,其中元素(i,j)表示第i个海马体素到第j个脑区的功能连接强度;该矩阵的每一行描述了一个海马体素在静息态下和全脑其他脑区之间的连接模式,值越接近1,相关性越大;接着,计算每两行连接模式之间的相关系数就可以度量两个体素在全脑功能连接模式上的相似度,记为相似度矩阵N,其中每个元素表示海马第i个体素到第j个体素在全脑功能连接模式上的相似度;
(3)、ROI选取,采用AAL模板将皮层和皮层下的灰质划分成90个脑区,左右丘脑分别对应为77号脑区和78号脑区,将左右丘脑配准到MNI空间作为目标ROI,将步骤(2)中分割得到的海马子区域作为种子ROI;
(4)、基于海马子区域和丘脑间白质纤维束示踪技术的穹隆白质分割,在MNI空间以左右丘脑作为目标ROI,以海马子区域作为种子ROI,采用白质纤维示踪技术得到海马各子脑区间与丘脑的白质连接,从而实现穹隆白质的分割。
2.根据权利要求1所述的一种基于fMRI与DTI融合的穹隆白质分割的方法,其特征在于,步骤(2)所述的基于静息态功能连接对海马脑区进行区域分割,为了准确定位海马脑区,首先将静息态磁共振图像配准至MNI标准空间;为提高配准精度,采用两步配准:首先将功能像配准到结构像,其次将结构像配准到标准空间,从而利用所得到的变换矩阵将功能像配准到标准空间并将体素重采样为3mm×3mm×3mm;配准模板采用MNI模板;
采用AAL模板将皮层和皮层下的灰质划分成90个脑区,左右海马分别为37和38号脑区,将海马ROI模板以及静息态fMRI数据都配准到MNI空间;在此相似度矩阵的基础上,采用谱聚类算法对海马的体素进行分类。
3.根据权利要求1所述的一种基于fMRI与DTI融合的穹隆白质分割的方法,其特征在于,
所述的步骤(4)具体原理是通过施加多个方向的梯度场,通过计算得到扩散张量矩阵,通过该矩阵的3个特征向量得到包括各向异性参数FA和平均弥散系数的衡量人体内水分子扩散情况的标量,而主特征向量则代表着该体素内水分子主要的扩散方向,首先从白质纤维上选定的某点开始进行白质追踪,确定该点的扩散张量方向,然后沿着该方向前进一定步长,以得到的新体素作为开始点重复进行白质方向确定,直到满足白质追踪停止的条件,最后将所有点连接起来即得到所追踪的白质曲线,用公式表示为:
其中xt+1代表白质纤维追踪下一个体素的坐标位置,而xt表示当前体素的坐标点,α代表每次迭代的步长,则表示当前体素内水分子扩散方向;
白质路径示踪的终止条件设定为角度大于35°或者各向异性参数FA小于0.15,质示踪的纤维束长度如果小于20mm则自动舍弃;最终得到的白质纤维示踪结果,从而实现穹隆白质的分割。
标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
---|---|---|
去除磁共振弥散张量成像噪声的方法和系统 | 2020-05-17 | 243 |
基于脑磁图和弥散张量成像的多模态脑功能重建评估方法 | 2020-05-21 | 810 |
一种汉语语言功能区测查用功能磁共振成像数据的处理方法 | 2020-05-24 | 156 |
一种基于弥散张量的神经成像方法、装置和磁共振成像设备 | 2020-05-26 | 505 |
去除磁共振弥散张量成像噪声的方法和系统 | 2020-05-16 | 57 |
一种基于弥散张量成像技术的疾病诊断辅助系统及方法 | 2020-05-19 | 657 |
一种基于弥散张量成像实现经颅磁刺激深部脑区的方法 | 2020-05-18 | 146 |
磁共振弥散张量成像质量控制综合测试体模 | 2020-05-17 | 645 |
弥散张量成像方法及系统 | 2020-05-15 | 641 |
基于多模态磁共振影像的大脑灰质及白质追踪方法及装置 | 2020-05-27 | 441 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。