[发明专利]一种基于磁共振定量磁敏感图像的丘脑腹中间核定位方法及定位装置

说明书

本发明公开一种基于磁共振定量磁敏感图像的丘脑腹中间核定位方法，包括：以多回波采集重度T2*加权梯度回波序列(以下简称eSWAN序列)为成像序列，采集包含丘脑在内的颅脑磁敏感加权相位图；根据所述相位图进行颅脑图像重构，得出颅脑的QSM图像；在QSM图像上，根据丘脑不同核团区域磁敏感系数的差异对应的图像信号高低，区分丘脑Vim核及其周边核团，标记并描绘丘脑Vim核的位置与轮廓；将标记丘脑Vim核后的QSM图像与扫描相同部位获得的T2图像进行融合配准，测量丘脑Vim核的绝对位置；本发明还公开一种基于磁共振定量磁敏感图像的丘脑腹中间核定位装置。本发明能够快速、准确地实现丘脑Vim核的空间定位。

技术领域

本发明属于生物医学工程技术领域，尤其涉及一种基于磁共振定量磁敏感图像的丘脑腹中间核定位方法及定位装置。

背景技术

丘脑腹中间核(以下简称Vim核)指丘脑腹侧核团的中央约三分之一区域，位于丘脑腹外侧核和丘脑腹后核之间。该区域整合小脑-丘脑投射纤维输入以及本体感觉和动觉感官信息，主要接受来自对侧小脑上脚和同侧苍白球的传入纤维，投射传出纤维至大脑的运动皮质区，从实现躯体四肢的本体觉中枢神经系统的传递。Vim核是传导小脑冲动到大脑皮质的重要中继核团。因此，研究Vim核本身的生理及病理改变，对于预测机体的运动功能的改变，揭示机体运动功能调节的机制，具有十分重要的意义(Physiological mechanismsof thalamic ventral intermediate nucleus stimulation for tremorsuppression.Brian,2018.)。

研究Vim核在机体运动功能调节中的作用主要依赖各类检测设备，通过在体研究的方式进行，这就需要首先确定Vim核的准确位置。目前，对Vim核的定位主要依赖高分辨率横断位、冠状位、矢状位的T2加权图像来实现(Magnetic resonance–guided focusedultrasound thalamotomy for tremor:a report of 30Parkinson’s disease andessential tremor cases.Journal of Neurosurgery,2017.)。然而，T2图像上无法将丘脑的Vim核区与附近的其它丘脑核团区分开来。因此在实际操作中，通常结合经验性的Vim核空间坐标信息，在T2图像上以脑前后连合线为基准，依靠经验值向上或者向下及两侧偏移一定距离，标定Vim核区的大致位置。由于个体之间的脑结构形态存在一定的差异，而且Vim核的体积很小，各向径最短约为3mm，最长约为11mm，因此，根据硬性的经验坐标确定的Vim核位置与真实位置相比，不可避免的包含有误差甚至发生偏离，影响对Vim核生物学意义的研究与阐释。为了提高Vim核的定位准确性，需要一种新的定位方法及定位装置以提供目视可见的更精准的丘脑Vim核信息，助推相关研究。

发明内容

本发明针对现有的丘脑Vim核定位耗时长、定位精度差的问题，提出一种基于磁共振定量磁敏感图像的丘脑腹中间核定位方法及定位装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于磁共振定量磁敏感图像的丘脑腹中间核定位方法，包括：

步骤1、以eSWAN序列为成像序列，采集包含丘脑在内的颅脑多层面的横断位、矢状位、冠状位的磁敏感加权相位图；

步骤2、根据所述相位图进行颅脑图像重构，得出颅脑的QSM图像；

步骤3、在所述QSM图像上，根据丘脑不同核团区域磁敏感系数的差异对应的图像信号高低，区分丘脑Vim核及其周边核团，标记并描绘丘脑Vim核的位置与轮廓；

步骤4、将标记丘脑Vim核后的QSM图像与扫描相同部位获得的T2图像进行融合配准，根据Vim核在QSM图像的位置在T2图像上重新标定，测量丘脑Vim核的绝对位置。

进一步地，所述步骤1还包括：