01
专利公布号
CN120148889A
02
专利公布日
2025-06-13
03
专利申请人
西安交通大学医学院第一附属医院
04
专利发明人
卞益同、金萍、贾真、严潇、杨健、李贤军
05
背景
脑瘫是高发的出生缺陷疾病,居儿童致残性疾病首位,给患儿家庭和社会带来沉重负担。儿童脑瘫康复一直以改善运动功能为主,通过康复治疗重塑患儿脑内运动功能所对应的神经环路是康复的核心。目前,儿童脑瘫的康复疗效评估主要依赖临床观察和神经心理测试,这些方法虽然能提供一定的康复效果信息,但通常需要较长时间才能观察到明显改变,且结果易受患儿状态及评估者经验影响,具有一定的主观性。
在现有技术中,研究者们一直在探索更为精确和敏感的方法来评估脑瘫康复效果,随着影像技术的发展,静息态功能磁共振成像和扩散成像等先进技术的应用有助于评估神经元活动和白质完整性的动态变化,已广泛应用于其他神经系统疾病的研究中。静息态功能磁共振成像技术通过测量神经元活动所引发血液动力的改变,反映大脑激活模式的变化;扩散成像技术通过测量水分子扩散运动,有效评估白质路径的完整性变化,能够为康复治疗提供证据。
但是,现有的关于静息态功能磁共振和扩散成像的研究大部分都是常规技术方法的群组研究,未充分考虑儿童患者个体的真实水平,导致对儿童大脑发育和病理变化的理解不够全面。
06
摘要
本发明公开了一种评估儿童脑瘫康复疗效的磁共振方法,涉及医学图像处理技术领域。该方法包括:获取每个儿童患者的结构影像数据(T1加权成像和扩散张量成像)和静息态影像数据;利用3D-Unet分割模型从T1加权成像中提取大脑及组织边界。对静息态和结构影像数据进行预处理,并对齐至大脑边界,随后将这些数据配准至儿童标准脑模板;基于儿童标准脑模板,获取并归一化多种临床指标,拼接成多索引向量数据,输入预训练的支持向量机模型,输出临床指标差异;根据差异确定每个儿童的异常脑区,最终出具多模态融合指标分析报告,观察康复前后大脑功能和白质完整性的变化。
本发明采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果:
● 在本发明提供的一种评估儿童脑瘫康复疗效的磁共振方法中,对静息态影像数据和扩散成像数据进行图像预处理,并对齐至儿童结构影像的大脑边界;将预处理后的磁共振影像数据与儿童大脑T1加权成像数据采用黎曼流形配准法配准至儿童标准脑板;基于儿童标准脑模板,计算配准后磁共振影像数据的临床指标;基于模板的不同解剖区域,使用FSL等工具计算配准后的临床指标;通过典型相关分析处理结构指标和功能指标,进而输出结构和功能指标的相关成分并进行归一化,将归一化后的指标拼接为多索引向量数据,并输入至预训练的支持向量机模型进行指标分析,依据指标差异获取每个儿童患者个体的异常脑区:根据每个儿童个体的异常脑区,出具儿童脑瘫康复疗效的多模态融合指标分析报告,以观察每个儿童患者个体康复前后大脑功能和白质完整性的变化。
● 本发明通过对每个儿童个体的静息态影像数据和扩散成像数据的预处理并利用黎曼流形脑部配准算法实现了儿童个体磁共振影像数据与儿童标准脑模板的配准,通过临床指标的计算与典型相关分析,并采用支持向量机模型进行数据分析,考虑了患者大脑结构的个体差异,使得磁共振影像数据的后处理过程更加简洁,能够根据患者个体的具体情况进行数据分析,提高了诊断的准确性和康复疗效评估的针对性,实现了针对每个儿童患者个体的精确影像分析,避免了群组研究中个体差异被平均化的问题,确保了评估结果更贴近每个儿童脑瘫患者的真实状况,从而帮助临床医生优化治疗方案,实现精准、个性化康复治疗,提升脑瘫儿童症状缓解率,有效地减轻患儿家庭及社会经济负担。
本发明提供的一种评估儿童脑瘫康复疗效的磁共振方法的流程示意图
本发明提供的一种评估儿童脑瘫康复疗效的磁共振方法的T1加权成像、扩散张量成像和静息态功能影像数据
本发明提供的一种评估儿童脑瘫康复疗效的磁共振方法的分割和重采样效果图
本发明提供的一种评估儿童脑瘫康复疗效的磁共振方法的自动化软件出具儿童脑瘫康复疗效的分析报告图
07
专利文献
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