[发明专利]一种青少年肌阵挛性癫痫的动态功能连接研究方法及应用

说明书

本发明提供了一种青少年肌阵挛性癫痫的动态功能连接研究方法及应用，属于医疗或健康数据及图像的信息处理领域。该方法包括的步骤有：⑴数据采集；⑵数据预处理；⑶动态功能连接构建；⑷数据分析。本发明通过滑动窗口法构建的动态功能连接研究方法探究JME患者脑功能发生的改变，提高了时间分辨率，一定程度上弥补了核磁共振成像在于时间维度上的短板，并在此基础上对功能连接矩阵进行聚类，找出了患者脑区相关关系中存在的共性，为发现JME的本源提供了基于影像学分析的依据，且所得到结论与前人对此疾病的研究吻合，因此可以帮助寻找导致青少年肌阵挛性癫痫患者脑功能网络紊乱的核心脑区，有利于患者的早发现早诊断早治疗。

技术领域

本发明属于医疗或健康数据及图像的信息处理领域，特别涉及一种通过滑动窗口法构建的动态功能连接研究方法对青少年肌阵挛性癫痫患者脑功能发生改变的探究。

背景技术

青少年肌阵挛性癫痫(juvenile myoclonic epilepsy,JME)是一种常见的重要特发性全面性癫痫综合征。以肌阵挛发作、失神发作及全面强直阵挛发作为主要临床表现，三种发作方式在不同年龄段出现，起病初期以觉醒期肌阵挛发作为主要特征，发生在觉醒后30min～1h，发作时意识清，呈电击样、不规则、无节律的肌阵挛抽动，多累及双侧上肢和肩部，偶可见累及下肢、躯干或头部。由于发作次数少，发作多轻微、短促，发作时神智清楚，导致发作表现易被患者及家长忽视，临床易误诊、误治，JME临床若治疗不合理，极易造成难治性癫痫，因此对其发病机制的研究极为重要。在患有癫痫的成人和青少年中，其患病率最高占有百分之十，具有高遗传易感性，发病年龄在8～26岁之间，高发期为14～16周岁，脑电图(EEG)通常在额叶中央表现为双侧尖峰或多尖峰和波状放电，常规影像学检查通常无病理改变，但高级影像检查(如：核磁共振、PET)发现其内侧前额叶皮质、背外侧前额叶皮质和丘脑存在结构和功能上的异常，同时伴有丘脑额叶皮质网络功能障碍,神经心理学研究发现，患者具有认知缺陷。同时有研究证实，新诊断的患者在服用抗癫痫药物前，已经存在一些认知功能的损害，主要表现在记忆注意和执行能力上。由于患者只要是在青春期起病，主要发作在清晨或者从睡眠状态清醒后的一顿时间内，对患者生活、学习和社交都有极大的影响，找到青少年肌阵挛性癫痫确切的发病核心脑区是亟待解决的问题。

功能磁共振成像(fMRI)已成为探测大脑大规模组织的关键工具。通过BOLD活动的相关性进行估算的功能连接(Function Connection,FC)可以识别分布式和可复制的网络中相干的大脑活动。FC揭示了静息态大脑网络的特性。近些年的研究发现静息态磁共振数据中潜藏的动态改变，使得动态功能连接(dynamic Function Connection，dFC)走进人们的视野。

因此，本研究试图在当前研究基础上，通过引入动态功能连接分析方法来探究青少年肌阵挛性癫痫患者脑功能网络紊乱的动态过程，帮助寻找导致青少年肌阵挛性癫痫患者脑功能网络紊乱的核心脑区。

发明内容

本发明的目的在于提供一种青少年肌阵挛性癫痫的动态功能连接研究方法，通过滑动窗口法构建的动态功能连接研究方法探究青少年肌阵挛性癫痫患者脑功能发生的改变，寻找出导致青少年肌阵挛性癫痫患者脑功能网络紊乱的核心脑区，以利于患者的早发现早诊断早治疗。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种青少年肌阵挛性癫痫的动态功能连接研究方法，包括下列步骤：

⑴数据采集

被试者头部由海绵垫固定，采用GRE-EPI序列扫描采集fMRI数据，扫描范围覆盖全脑，基线平行于前后联合连线；

⑵数据预处理

对原始fMRI数据进行数据预处理以提高图像信噪比，得到预处理fMRI数据；

⑶动态功能连接构建

对预处理fMRI数据采用滑动时间窗口法进行动态功能连接构建；