[发明专利]一种基于功能性核磁共振实现经颅磁精准刺激系统

权利要求书

1.一种基于功能性核磁共振实现经颅磁精准刺激系统，其特征在于，包括：

脑区活跃度分析模块，用于根据被治疗者的功能性磁共振数据分析出被治疗者脑区中活跃度异常的区域；

位置确定模块，用于根据脑区活跃度分析模块分析出的脑区中活跃度异常的区域并结合被治疗者的结构性磁共振数据确定被治疗者的脑区中活跃度异常的区域在患者头部中的位置；

刺激模块，对位置确定模块确定的所述位置进行磁刺激。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述脑区活跃度分析模块包括计算模块和判断模块，所述计算模块用于通过脑影像标准化平台中的静息态功能磁共振流水线式数据处理工具计算出被治疗者各个脑功能区的低频波动振幅和分数低频波动振幅，其中低频波动振幅和分数低频波动振幅表示脑功能区区域自发活动的BOLD信号强度。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述判断模块用于根据计算模块计算得到的低频波动振幅和分数低频波动振幅是否落在预先统计得到的置信区间内，如果落在置信区间内，说明对应的脑功能区活跃度正常，如果没有落在置信区间内，说明对应的脑功能区活跃度异常，并根据判断出的异常的脑功能区反馈对应的脑功能区的序号；所述置信区间是通过对一定数量的正常人的功能性磁共振数据使用脑影像标准化计算平台中的静息态功能磁共振流水线式数据处理工具计算出各个脑功能区的低频波动振幅和分数低频波动振幅并进行统计学分析得出的结果。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述位置确定模块包括坐标获取模块和位置计算模块，所述坐标获取模块用于根据所述序号获取标准人脑模型下的对应该序号的脑区的标准位置坐标，所述位置计算模块用于根据所述标准位置坐标通过变换关系计算出患者脑模型中对应于所述序号的脑区的实际位置坐标，所述变换关系为标准脑模型与被治疗者的脑模型的对应关系。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述变换关系采用以下方式取得：

步骤1)：建立标准脑模型与被治疗者的脑模型的对应关系：

q_i＝Rp_i+t，

其中，p_i为标准脑模型中的点，q_i被治疗者脑模型中的点，R、t为所述变换关系；

步骤2)：迭代最近点算法的等价优化问题表示为:

通过求解该优化问题可求得标准脑模型与被治疗者脑模型之间的变换关系R，t。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述患者脑模型采用以下步骤获取:

首先，使用可视化工具套件导入被治疗者的结构性磁共振数据；

其次，使用可视化工具套件中的基于体绘制的三维重建算法重建出被治疗者的头部三维模型；

最后，使用可视化工具套件中平滑算法对重建的三维模型进行平滑处理并将模型输出。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括相机和机械臂，所述刺激模块安装在机械臂上，所述相机用于拍摄被治疗者脸部的图像进而获取眼、鼻子在相机的坐标空间内的坐标，所述机械臂带动刺激模块移动的位置通过以下方法换算：

(1)从被治疗者的脑模型中读取左眼位置p_left、右眼位置p_right以及鼻子位置p_nose,并通过以下公式建立第一特征空间坐标系:

X_feature＝P_left-P_right，

Y_featur＝X_feature×Z_feature,

计算所述第一特征空间坐标系与被治疗者的脑模型的坐标系之间的转换关系

(2)在相机空间下获取左眼位置、右眼位置以及鼻子位置，通过步骤(1)中的公式计算出第二特征空间坐标系，计算相机空间坐标系与第二特征空间坐标系的转换关系

(3)通过手眼标定算法求解出相机空间到机械臂运动空间的变换关系

(4)通过得到的变换关系以及位置确定模块中计算得到变换关系R、t建立从标准脑模型到机械臂运动空间的变换关系

(5)获取标准脑区模型中对应的脑区的位置乘以即可得到机械臂带动刺激模块所要移动的位置。