[发明专利]基于EEG-fMRI的癫痫异常放电位点定位系统

摘要

本发明公开了一种基于EEG‑fMRI的癫痫异常放电位点定位方法及系统，方法步骤包括：同步采集病人静息态下脑电数据、功能磁共振成像数据并预处理；标记出发作间期的痫性放电时间点及对应的持续时长；将脑电数据、功能磁共振成像数据在时间上对准，选取功能磁共振成像数据的图像帧提取灰质部分信号进行层次聚类构建痫性放电灰质模板；标记痫性放电相关时间点，获取预期的BOLD时间信号并通过广义线性模型进行相关分析找出与痫性放电活动相关的脑区，综合获取癫痫异常放电位点。本发明通过脑电‑功能核磁共振融合分析有效扩充了医生标记的痫性放电时间点，提高了异常放电位点定位的准确率，具有原理简单、实现方便、结果稳定的优点。

主权项

1.一种基于EEG‑fMRI的癫痫异常放电位点定位系统，包括用于进行癫痫异常放电位点定位的计算机设备，其特征在于，所述计算机设备被编程以执行下述步骤：1)同步采集病人静息态下脑电数据、功能磁共振成像数据；2)分别对脑电数据、功能磁共振成像数据进行预处理；3)针对经过预处理过后的脑电数据，根据信号的波形标记出发作间期的痫性放电时间点及其对应的持续时长；4)将脑电数据、功能磁共振成像数据在时间上对准后，选取与痫性放电时间点对应的功能磁共振成像数据的图像帧，利用标准大脑的模板提取这些图像帧中的灰质部分信号、利用不同相似度度量分别进行层次聚类，根据相似性度量的距离分成不同组合的灰质部分信号；针对不同组合的灰质部分信号，对同一组合内的灰质部分信号进行平均得到灰质部分平均信号，将每一种组合的灰质部分信号对应的灰质部分平均信号作为痫性放电灰质模板；5)根据痫性放电灰质模板对扫描期间的各帧磁共振图像进行相似度对比，取相似度在指定阈值以内且未被标记的图像帧的对应时间点标记为痫性放电相关时间点；6)将每次痫性放电的痫性放电事件作为一个因素考虑，将痫性放电时间点、痫性放电相关时间点进行整合形成一个时间序列，该时间序列中幅值为1，持续时间为0，并将该时间序列和与标准血氧响应函数卷积得到预期的BOLD时间信号，同时将每次痫性放电的痫性放电时长作为另一个因素考虑，其幅值为每次放电持续时长，持续时间为0，将痫性放电时长因素同样卷积标准血氧响应函数作，这痫性放电事件、痫性放电时长两个因素将在线性回归模型中进行分析，考察它们与大脑实际BOLD信号间的相关关系；7)将预期的BOLD时间信号与功能磁共振成像数据通过广义线性模型进行相关分析，根据时间信号的相似性在病人大脑中找出与痫性放电活动相关的脑区；8)综合分析不同组合的灰质部分信号下得到的脑区结果，找到最可信的与间期痫性放电相关的脑区作为癫痫异常放电位点输出。