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应用于神经外科手术的成像方法及其系统
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-05-11 11:01:20
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-05-18 11:21:00
本发明涉及一种应用于神经外科手术的成像方法，包括如下步骤：利用弥散张量成像技术跟踪脑白质纤维束的走向，并在脑组织结构图中三维显示跟踪结果；利用功能磁共振技术提取大脑功能区域的BOLD信号，对大脑功能区域进行定位；利用灌注磁共振成像技术获得造影增强的脑组织T1加权图；及将脑白质纤维束的跟踪结果和对大脑功能区域定位结果同时映射到同一幅脑组织T1加权图中，得到新的脑组织T1加权图。上述应用于神经外科手术的成像方法将脑白质纤维束的跟踪结果和对大脑功能区域定位结果同时映射到同一幅脑组织T1加权图中，能够明确、直观地反映大脑各功能区和连接各功能区域的白质纤维束的分布情况。另外，还提供了一种应用于神经外科手术的成像系统。
一种应用于神经外科手术的成像方法，包括如下步骤：利用弥散张量成像技术跟踪脑白质纤维束的走向，并在脑组织结构图中三维显示跟踪结果，其中，脑白质纤维束的走向与弥散张量的主特征值对应的特征向量的方向一致，从所有弥散张量的特征值中选出模最大的特征值作为主特征值，并且将模最大的特征值对应的特征向量作为主特征值对应的特征向量；利用功能磁共振技术提取大脑功能区域的BOLD信号，对大脑功能区域进行定位，其中采用静止、运动、静止、运动、静止、运动三个周期，一共六个时相的采集模式获得fMRI图像；然后对fMRI图像的DICOM标准格式转换为分析格式后，对各功能区域进行定位并用不同颜色标识相关功能区域；利用灌注磁共振成像技术获得造影增强的脑组织T1加权图；将脑白质纤维束的跟踪结果和对大脑功能区域定位结果同时映射到同一幅脑组织T1加权图中，得到新的脑组织T1加权图；及对新的脑组织T1加权图进行3D重建并显示，在新的脑组织T1加权图上同时显示大脑各功能区域和连接各功能区域的白质纤维束的分布。
脑肿瘤发病率高，是严重危害人类健康的致死、致残性疾病，且恶性脑肿瘤具有发病率、复发率、死亡率高和治愈率低等“三高一低”的特点。一直以来，医学界首选的针对肿瘤的有效手段是对肿瘤组织进行有效、彻底的手术切除。近年随着影像学诊断技术的进步和显微神经外科技术的应用，脑肿瘤的诊断和治疗总体上取得了显著进步。然而，对恶性脑肿瘤(如脑胶质瘤等)患者的治疗并没有取得突破性进展。因为在肿瘤切除手术中，尽管在精确的图像引导下已经彻底切除了肿瘤组织，但由于周围的功能区域或者脑白质纤维束的损伤，有可能使大脑某些功能丧失。已有研究表明，在肿瘤手术后，即使大脑皮层没有损伤，也会出现某些功能丧失的情况。这是因为，连接某些相关联的功能区域的白质纤维束受到损坏。因此，在手术前，必须同时对大脑各功能区和连接各功能区域的白质纤维束的分布有明确、直观的认识。
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上述应用于神经外科手术的成像方法，将DT1、fMRI和PMRI技术有机地结合了起来，将脑白质纤维束的跟踪结果和对大脑功能区域定位结果同时映射到同一幅脑组织Tl加权图中，能够明确、直观地反映大脑各功能区和连接各功能区域的白质纤维束的分布情况，从而帮助医生更好地实施手术。另外，还提供了一种运用上述应用于神经外科手术的成像方法得到的应用于神经外科手术的成像系统，该应用于神经外科手术的成像系统可以辅助医生更好地实施手术。
技术合作
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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