[发明专利]一种基于磁共振成像的针刺实验系统

说明书

技术领域

本发明涉及医院科研技术领域，特别是一种基于磁共振成像的针刺实验系统。

背景技术

针灸治疗疾病的疗效在全世界范围内引起广泛的关注，在国内针灸被广泛应用于各种疾病治疗。针刺方法作为治疗脑部疾病的有效手段，尤其是应用于治疗脑梗塞、脑出血、脑外伤、脑肿瘤、帕金森病、癫痫、新生儿脑病、神经类疾病、精神类疾病等方面有较为确切的疗效。大量的针灸临床观察和实验研究表明针刺人体穴位对治疗脑部疾病有重要作用。针刺作用可以改变脑部代谢的过程和结果，并引起脑部特定区域的特征代谢物的变化。

随着现代科学方法和设备的进步，作为中国传统医学瑰宝的中医针灸理论，有了进一步丰富和完善的可能。特别是功能磁共振（Functional Megnetic Resonance Imaging,fMRI）和磁共振波谱(Megnetic Resonance Spectroscopy,MRS)的进一步临床应用为针灸对于人体作用机理的研究提供了一个直观和量化的工具。

例如脑部特定功能区代谢水平变化是一个复杂的多因素的过程，单纯依靠血氧变化情况不足以评估针灸对脑部功能的改善及特异性，随着科技的发展，MRS已成为脑功能区代谢领域的重要分析研究技术。临床上利用MRS已经对多种原子核进行过测定并已取得一定进展，特别是H和P。H的MRS主要能够观察乙酰-天门冬氨酸（Naa）、含胆碱化合物（Cho）、肌酸+磷酸肌酸（Cr＋PCr）等产物。

针刺相关穴位对脑部fMRI影像具有区域特异性，利用磁共振波谱可以进行相关代谢物变化的定量分析。考虑到人群的特异性，该项研究需进行大样本的实验，在磁共振室中对人体穴位进行针刺刺激，并扫描其脑部特异性区域，得到其中相关代谢物在磁共振波谱中的变化数据。研究中，脑部磁共振扫描和针刺刺激的关系非常紧密，人脑定位问题是关键所在。前后两次扫描和针刺过程中，人体及脑部位置应当保持不变，这对保持数据的精准和有效性至关重要。此外扫描和针刺操作的时间也是影响实验结果的重要因素，针刺刺激后需要紧接着进行磁共振扫描。这些因素对实验系统有较高的时空要求，目前国内外针灸和磁共振扫描研究的项目文献中，未见相关方案描述。

发明内容

本发明的目的是提供一种能实现磁共振扫描空间稳定性、针刺刺激时间紧凑性和实验设备电磁安全性的基于磁共振成像的针刺实验系统。

实现本发明目的的技术方案为：一种基于磁共振成像的针刺实验系统，包括磁共振扫描设备系统、电针刺激输出系统、磁共振室声像监护系统和磁共振数据采集分析系统，其中磁共振扫描设备系统包括磁共振仪和头部线圈，电针刺激输出系统包括屏蔽盒、电子针疗仪、导线、鳄嘴夹和针灸针，磁共振室声像监护系统包括摄像头、监视器、语音提示喇叭和麦克风，磁共振数据采集分析系统包括MR图像采集工作站和MR数据分析工作站；所述磁共振扫描设备系统、电针刺激输出系统、以及磁共振室声像监护系统的摄像头和语音提示喇叭均置于磁共振扫描室，磁共振数据采集分析系统、以及磁共振室声像监护系统的监视器和麦克风均置于磁共振操作室；

所述头部线圈连接于磁共振仪，磁共振仪的数据输出端与MR图像采集工作站连接，MR图像采集工作站的输出端接入MR数据分析工作站，磁共振室声像监护系统的摄像头与监视器连接，语音提示喇叭与麦克风连接；所述电子针疗仪置于屏蔽盒内，电子针疗仪的导线通过屏蔽盒侧壁的小孔穿出，并且该导线的输出末端通过鳄嘴夹与针灸针连接；

实验操作者在磁共振操作室中通过磁共振室声像监护系统监测磁共振扫描室内的情况，并通过麦克风向实验者发送动作指令，实验者平卧于磁共振扫描设备系统的磁共振仪腔体内部，电针刺激输出系统作用于实验者，磁共振扫描设备系统获取扫描图像并传输到磁共振数据采集分析系统。

一种基于针刺实验系统的实验方法，包括以下步骤：

第1步，实验者平卧于磁共振扫描设备系统的磁共振仪腔体内部；

第2步，实验操作者在磁共振操作室中通过磁共振室声像监护系统监测磁共振扫描室内的情况，并通过麦克风向实验者发送动作指令；

第3步，磁共振扫描设备系统对实验者进行首次扫描，获取扫描图像并传输到MR图像采集工作站和MR数据分析工作站进行分析，得出首次本底扫描的波谱分析数据结果；

第4步，使用电针刺激输出系统的针灸针对实验者进行穴位针灸，并从屏蔽盒中引出电子针疗仪的导线，用该导线输出末端的鳄嘴夹连接针灸针，对实验者的穴位实施连续波电针刺激；