[发明专利]一种基于功能核磁共振图像的儿童多动症分析系统

说明书

本发明公开了一种基于功能核磁共振图像的儿童多动症分析系统，包括，数据采集模块，具体如下，第一步骤，对大规模正常儿童和多动症儿童，采集他们的全脑静息态功能核磁共振影像数据；数据分析模块：具体如下，第二步骤，对这些影像数据按照SPM8工具箱进行标准化的信号分析处理流程，第三步骤，对116个脑区的影像时间序列分别进行频谱分析；第四步骤，按照标准的前向神经网络结构设计技术获得模式分类器；第五步骤，利用测试样本集对获得的116个模式分类器的分类正确率进行排序；数据判断模块：具体如下，第六步骤，对需要评估患多动症风险的高低的被测者；第七步骤，对第六步骤获得数据分别输入对应的模式分类器将获得对应的分类结果。

技术领域

本发明涉及一种基于功能核磁共振图像的儿童多动症分析系统，属于医学技术领域。

背景技术

儿童多动症(简称多动症)，又称注意缺陷多动障碍(ADHD)。是一种常见的儿童行为异常问题。这类患儿的智力正常或接近正常，但学习、行为及情绪方面有缺陷，主要表现为与年龄和发育水平不相称的注意力不易集中、注意广度缩小、注意时间短暂，不分场合的活动过多、情绪易冲动等，并常伴有认知障碍和学习困难。该症于学前起病，呈慢性过程。该症不仅影响儿童的学校、家庭和校外生活，而且容易导致儿童持久的学习困难、行为问题和自尊心低，此类患儿在家庭及学校均难与人相处。如不能得到及时治疗，部分患儿成年后仍有症状，明显影响患者学业、身心健康以及成年后的家庭生活和社交能力。国内外调查发现该症患病率3％～10％，男女比为4～9：1，早产儿童患此病较多。

对导致ADHD病因中的环境因素进行早期的产前识别、必要的实验室检查，然后进行预防和治疗。对幼儿园和小学儿童进行ADHD的早期筛查，在社区和学校队重点人群加强ADHD相关知识的宣传和培训工作，提高家长、老师、基层保健医生对ADHD症状的早期识别水平，及早让患者诊治，提高ADHD的早期识别水平和诊治水平，减少疾病对自身、家庭和社会的危害。

本发明所提供的基于功能核磁共振图像的儿童多动症分析系统建立在频率分析和模式识别理论基础之上，能够在静息状态下获取易于患多动症风险识别的功能核磁共振图像的特征(即低频和高频能量)，并利用模式识别技术最终实现儿童患多动症的风险评估，辅助医疗工作者完成儿童多动症的初步诊断。

发明内容

本发明提供一种基于功能核磁共振图像的儿童多动症分析系统，辅助医疗工作者完成儿童多动症的初步诊断。

具体地，为了实现上述目的，本发明公开了一种基于功能核磁共振图像的儿童多动症分析系统，所述系统包括以下模块：

数据采集模块：其具体操作如下，第一步骤，对大规模正常儿童和多动症儿童，分别采集他们的全脑静息态功能核磁共振影像数据；

数据分析模块：具体操作如下，第二步骤，对正常儿童和多动症儿童这两类人群的全脑静息态功能核磁共振影像数据按照SPM8工具箱进行标准化的信号分析处理流程，获得116个脑区的影像时间序列；

第三步骤，对116个脑区的影像时间序列分别进行频谱分析，提取0-0.01Hz和0.08-0.2Hz这两个频段的能量，这样就获得了用于儿童多动症诊断的两大特征参数，并进而获得每个脑区的训练数据样本集和测试样本集；

第四步骤，对正常儿童和多动症儿童每个脑区的训练数据样本集和测试样本集按照标准的前向神经网络结构设计技术获得模式分类器，这样就获得了116个模式分类器；

第五步骤，利用测试样本集对第四步骤获得的116个模式分类器的分类正确率进行排序，获得了排名前七的模式分类器及其对应脑区；

数据判断模块：具体操作如下，第六步骤，对需要评估患多动症风险的高低的被测者，首先需要采集其全脑静息态功能核磁共振影像数据，接着按照SPM8工具箱进行标准化的信号处理流程从而获得116个脑区的影像时间序列，然后对第五步骤所获得的七个脑区的影像时间序列提取0-0.01Hz和0.08-0.2Hz这两个频段的能量；