[发明专利]一种基于MRI和OPM的脑磁多模态影像配准系统及方法

说明书

一种基于MRI和OPM的脑磁多模态影像配准系统，包括双标记组合式配准模块，配准模块包括OPM脑磁成像标记模块和核磁共振成像标记模块，OPM脑磁成像标记模块包括柔性电路板及设置于柔性电路板上的圆形定位线圈，核磁共振成像标记模块包括非磁性材料做成的内置有固态油的基准块，柔性电路板可拆卸地设置于基准块上的表面，且基准块的上表面设有柔性电路板的定位部件，使得脑磁图中圆形定位线圈所在位置的基准点信息和MRI图的固态油所在位置的基准点的空间坐标系信息，可以采用基础又简单的基准点定位法进行图像配准，不仅提高了配准的精度，还大幅缩小了计算时间，推进了新一代脑磁图技术从实验设计模拟阶段向在医学临床应用阶段的前进步伐。

技术领域

本发明涉及脑磁技术领域，具体涉及一种基于MRI和OPM的脑磁多模态影像配准系统及方法。

背景技术

目前现有的基于超导量子干涉仪(Superconducting Quantum InterferenceDevice，SQUID)原理的脑磁装置，体积庞大笨重，需要定期更换液氦，成本极高，并且对病人进行脑磁检测时要求病人必须保持不动来采集信号，所以对于儿童和患有癫痫的患者进行脑磁检测受到极大的限制。而光泵磁强计(Optically Pumped Magnetometer，简写为OPM)相比其它种类的磁强计，在性能指标上具有无可比拟的优势，目前已超越SQUID，使人类磁场测量灵敏度水平由fT级进入亚fT级。与SQUID相比，OPM无须低温维持系统，并且可以集成到芯片上，由于其体积小、成本低廉等优点，已被应用于生物磁信号探测、基础物理研究等领域。

脑磁活动的成像的研究趋势是进行医学临床应用，这样就需要脑磁成像的被试者进行头部的核磁共振扫描，进而对真实的人体头部进行多模态分析，对脑磁成像进行多模态分析的难点是不同设备下的标志物的定位与配准不准确，目前常用的定位方法是，凭经验在被试者头部进行手工标记记号，然后分别将不同设备的对应标记物在检测前安置于标记的记号处，该种定位方式定位极为不准确，使得脑磁图与真实头模型的配准出现较大的误差，不能满足脑磁图与真实头模型的配准要求较高的场合，进而限制了其发展。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种基于MRI和OPM的脑磁多模态影像配准系统及方法，用于医学脑磁检测中的脑磁多模态影像配准。

本发明通过以下技术方案实现：

一种基于MRI和OPM的脑磁多模态影像配准系统，包括双标记组合式配准模块，所述配准模块包括脑磁成像标记模块和核磁共振成像标记模块，所述脑磁成像标记模块包括柔性电路板及设置于所述柔性电路板上的圆形定位线圈，所述核磁共振成像标记模块包括非磁性材料做成的内置有固态油的基准块，所述柔性电路板可拆卸地设置于所述基准块上的表面，且所述基准块的上表面设有柔性电路板的定位部件。

作为优选，所述脑磁成像标记模块还包括高精度电流源，用于产生稳定强度的微弱电流供所述圆形定位线圈工作。

作为优选，所述基准块为聚甲基丙烯酸甲酯材料做成的长方体模块，所述柔性电路板可拆卸地设置于所述长方体模块的上表面，所述长方体模块内部设有用于容纳所述固态油的环形空腔。

作为优选，所述环形空腔的轴线垂直于所述长方体模块的上表面，且环形空腔的轴线与所述长方体模块上表面相交的点设有定位凸起，对应的所述柔性电路板上位于所述圆形定位线圈轴心的位置设有定位凹槽。

作为优选，所述配准模块为3个，分别设于被试者相对静止不动的两耳耳廓前缘上部和眉心。

作为优选，所述基于MRI和OPM的脑磁多模态影像配准系统还包括脑磁检测设备，所述脑磁检测设备包括特制脑磁头盔和磁屏蔽室，所述特制脑磁头盔包括柔性材料做成的可伸缩的橡胶头套和设于头套上的用于安装固定OPM的阵列式卡槽，基于OPM的脑磁成像过程在磁屏蔽室中完成，所述OPM在脑磁成像时在圆形定位线圈所在位置采集标定基准点信息。