CN103584863A - 功能磁共振成像反馈方法及其系统 - Google Patents

Abstract

一种功能磁共振成像反馈方法，包括以下步骤：在功能磁共振成像时，对被试者进行刺激；测定当前刺激下被试者对信息采集装置施加的当前压力值；获取所述当前压力值，并根据所述当前压力值得到当前被试者的受刺激度。上述功能磁共振成像反馈方法中，对被试者施加刺激，被试者可根据其受刺激的大小对信息采集装置施加相对应的压力，通过测定并反馈该压力值的大小，以得到当前被试者的受刺激度。由于压力值是连续的，与传统的通过按有限个数按钮进行反馈的方法相比，其反馈的信息能更好的反映出被试者对当前刺激的反应程度，因此，最后得出当前被试者受刺激度信息更为精确。同时还提供了一种功能磁共振成像反馈系统。

Description

功能磁共振成像反馈方法及其系统

技术领域

本发明涉及磁共振技术，特别是涉及一种功能磁共振成像反馈方法及其系统。

背景技术

截止到2010年底，中国有超过4000台MRI设备，其中场强3.0T及以上的机型超过200台，并且预计未来十年每年有超过100台的装机量，大部分高场MRI机型临床科研二者兼用，科研方面主要用于功能磁共振成像（FMRI，Functional Magnetic Resonance Imaging）研究。

功能磁共振成像是一种极其重要的脑功能研究技术。功能磁共振成像研究的基本思路是：被试者接受某种特定刺激（如视觉刺激、听觉刺激、疼痛刺激等），同时扫描被试者脑部功能磁共振影像并收集被试者反馈信息。传统的功能磁共振成像反馈方法中，在进行试验时，被试者手握信息采集装置，通过按下有限的几个按键来反馈信息。由于被试者平躺，头不能移动，身体要求保持基本不动，不能说话无法看到信息采集装置，只能凭借自己的感觉按键，故按键数不会很多，以防止被试者因“盲按”而出现错误。然而，因为按键数量有限，故传统的功能磁共振成像反馈方法很难精确的反映出当前被试者的受刺激度。

发明内容

基于此，有必要提供一种能精确反映出当前被试者受刺激度的功能磁共振成像反馈方法。

一种功能磁共振成像反馈方法，包括以下步骤：

在功能磁共振成像时，对被试者进行刺激；

测定当前刺激下被试者对信息采集装置施加的当前压力值；

获取所述当前压力值，并根据所述当前压力值得到当前被试者的受刺激度。

在其中一个实施例中，所述在功能磁共振成像时，对被试者进行刺激的步骤之前还包括步骤：

测定被试者对信息采集装置施加的最大压力值；

所述获取所述当前压力值，并根据所述当前压力值得到当前被试者的受刺激度的步骤具体为：

获取所述当前压力值，并与所述最大压力值进行比较，根据当前压力值与最大压力值间的比值得到当前被试者的受刺激度。

在其中一个实施例中，所述获取所述当前压力值，并根据所述当前压力值得到当前被试者的受刺激度的步骤包括以下步骤：

将所述最大压力值划分成多等份，形成多个等级；

获取所述当前压力值，并与所述多个等级进行比较，得到所述当前压力值所在的等级。

还有必要提供一种功能磁共振成像反馈系统。

一种功能磁共振成像反馈系统，包括：

信息采集装置，用于测定当前刺激下被试者对信息采集装置施加的当前压力值；及

处理模块，与所述信息采集装置相信号连接，用于获取所述当前压力值，并根据所述当前压力值得到当前被试者的受刺激度。

在其中一个实施例中，所述信息采集装置还用于测定被试者对其施加的最大压力值；

所述处理模块具体用于获取所述当前压力值，并与所述最大压力值进行比较，根据当前压力值与最大压力值间的比值得到当前被试者的受刺激度。

在其中一个实施例中，所述处理模块包括：

等级划分单元，用于将所述最大压力值划分成多等份，形成多个等级；

分析单元，用于获取所述当前压力值，并与所述多个等级进行比较，得到所述当前压力值所在的等级。

在其中一个实施例中，所述信息采集装置包括：

底座；

框体，为两端开口的圆台形框体，所述框体包括第一开口端及径向截面半径小于所述第一开口端的第二开口端，所述第一开口端设置于所述底座上，所述框体与所述底座共同形成收容槽；及

压力传感器，设置于所述底座上并收容于所述收容槽中；

其中，所述收容槽内填充用于传递压力的弹性材料，所述弹性材料将所述压力传感器覆盖。

在其中一个实施例中，所述框体由铜制成。

在其中一个实施例中，所述底座上还设有与所述压力传感器信号连接的电光转换器，所述电光转换器收容于所述收容槽内，用于将所述压力传感器输出的电信号转换为光信号，并输出所述光信号；

所述处理模块还包括光电转换单元，所述光电转换单元通过光纤与所述电光转换器相连接，用于接收所述电光转换器输出的光信号并将所述光信号转换为电信号。

在其中一个实施例中，所述弹性材料为硅胶，所述硅胶通过薄膜包裹，并收容于所述收容槽中。

上述功能磁共振成像反馈方法及系统中，对被试者施加刺激，被试者可根据其受刺激的大小对信息采集装置施加相对应的压力，通过测定并反馈该压力值的大小，以得到当前被试者的受刺激度。由于压力值是连续的，与传统的通过按有限个数按钮进行反馈的方法相比，其反馈的信息能更好的反映出被试者对当前刺激的反应程度，因此，最后得出当前被试者受刺激度信息更为精确。

附图说明

图1为一实施例的功能磁共振成像反馈方法的流程图；

图2为图1所示的功能磁共振成像反馈方法中步骤S300的具体流程图；

图3为一实施例的功能磁共振成像反馈系统的示意图；

图4为图3所示功能磁共振成像反馈系统中信息采集装置400的结构图；

图5为图3所示功能磁共振成像反馈系统的具体模块图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本实施例的功能磁共振成像反馈方法，包括以下步骤：

步骤S100，在功能磁共振成像时，对被试者进行刺激。

具体的，被试者接受某种特定刺激，并通过脑部功能磁共振影像收集被试者脑部活动信息。

步骤S200，测定当前刺激下被试者对信息采集装置施加的当前压力值。提供一种信息采集装置，被试者可在接收刺激时，可用手指对信息采集装置施加压力，通过手指对信息采集装置压力施加压力的大小，来表示其对当前刺激的反映。信息采集装置可测定当前刺激下被试者手指对信息采集装置施加的当前压力值，并对当前压力值进行反馈。

步骤S300，获取当前压力值，并根据当前压力值得到当前被试者的受刺激度。系统获取信息采集装置反馈的当前压力值，并根据当前压力值的大小得到当前被试者的受刺激度。

具体的，在步骤S100之前还包括测定被试者对信息采集装置施加的最大压力值的步骤。在对被试者进行功能磁共振成像之前，让其对信息采集装置施加最大压力，测定该最大压力并进行反馈。同时，步骤S300中，获取当前压力值后，将其与最大压力值进行比较，根据当前压力值与最大压力值间的比值得到当前被试者的受刺激度。在功能磁共振成像时，以采集到的最大压力值为基准，通过测定当前刺激下被试者手指对信息采集装置施加的当前压力值，与最大压力值进行比较，即可得到当前被试者的受刺激度，如在进行疼痛刺激时，对施加被试者施加的疼痛刺激越强烈，则被试者可对信息采集装置施加更大的压力，测定该当前压力值并与预采集的最大压力值进行比较，根据当前压力值与最大压力值间的比值得到被试者对当前疼痛刺激的所反馈的信息。得到被试者对当前疼痛刺激的所反馈的信息后，结合磁共振设备收集到的人体大脑的活动信息，进行人体大脑对相关疼痛刺激的功能区域的研究。

上述功能磁共振成像反馈方法中，对被试者施加刺激，被试者可根据其受刺激的大小对信息采集装置施加相对应的压力，通过测定并反馈该压力值的大小，以得到当前被试者的受刺激度。由于压力值是连续的，与传统的通过按有限个数按钮进行反馈的方法相比，其反馈的信息能更好的反映出被试者对当前刺激的反应程度，因此，最后得出当前被试者受刺激度信息更为精确。

具体在本实施例中，上述功能磁共振成像反馈方法中，步骤S300包括以下步骤：

步骤S310，将最大压力值划分成多等份，形成多个等级。预采集到被试者对信息采集装置的最大压力值之后，将最大压力值划分成多等份，形成多个等级。

步骤S320，获取当前压力值，并与多个等级进行比较，得到当前压力值所在的等级。获取当前压力值，并与之前所得的多个等级进行比较，得到当前压力值所在的等级。如将最大压力值划分为十等份，形成1分至10分这十个等级，每个等级对应这相应范围的压力值。将当前压力值与这十个等级的压力值范围进行对比，得到当前压力值所对应的等级，即得到对应的分数，以此得到当前被试者的受刺激度。

将最大压力值划分为多个等级，并将当前压力值与多个等级进行对比，得到当前压力值所对应的等级，更直观的反映了当前被试者的受刺激度。

请参阅图3，本实施例的功能磁共振成像反馈系统，包括信息采集装置400及处理模块500，处理模块500与信息采集装置400信号连接。

信息采集装置400设置在磁共振扫描室内靠近磁共振设备处，用于测定当前刺激下被试者对其施加的压力值。当进行功能磁共振成像时，对被试者施加刺激，被试者可将其手指放置于信息采集装置400上，通过对信息采集装置400施加一定的压力，来表示其对当前刺激的反映。

具体的，请一并参阅图4，信息采集装置400包括底座410、框体420及压力传感器430。框体420为两端开口的圆台形框体，框体包括第一开口端422及径向截面半径小于第一开口端422的第二开口端424，第一开口端422设置于底座410上，框体420与底座410共同形成收容槽440。

压力传感器430设置于底座420上并收容于收容槽440中。收容槽440内填充弹性材料（图未示），弹性材料将压力传感器430覆盖。当进行功能磁共振成像时，对被试者施以刺激，被试者手指对弹性材料的施加不同大小的压力，来表示其对当前刺激的反映。弹性材料将其受到的压力传递至压力传感器430，压力传感器430测量当前被试者手指对弹性材料的压力，并将此压力相关的数据实时反馈。

框体420可由铜制成。使收容槽440内电磁屏蔽，外部电磁波无法对收容槽440内如压力传感器430等电子元件产生影响。弹性材料为硅胶，硅胶通过薄膜进行包裹，并收容于收容槽440中。同时，为了方便被试者手指对弹性材料施加压力，收容槽440的槽口处还设有橡胶球囊（图未示），橡胶球囊覆盖收容槽440的槽口，弹性材料与橡胶球囊外表面相贴合，被试者手指对橡胶球囊施加压力，压力经橡胶球囊外表面贴合的弹性材料传递至压力传感器430。在槽口设置橡胶球囊，可以增强被试者挤按信息采集装置400的手感。

处理模块500用于获取信息采集装置400反馈的当前压力值，并根据当前压力值得到当前被试者的受刺激度。信息采集装置400将当前压力值传送至磁共振扫描室外的处理模块500。处理模块500根据当前压力值的大小得到当前被试者的受刺激度。

请一并参阅图5，为了进一步满足上述功能磁共振成像反馈系统的磁兼容性需求，信息采集装置400的收容槽内还包括与压力传感器430信号连接的电光转换器（图未示），电光转换器收容于收容槽440内，用于将压力传感器430输出的电信号转换为光信号，并输出。处理模块500包括光电转换单元510，光电转换单元510通过光纤与电光转换器相连接，用于接收电光转换器输出的光信号，并将其转换为电信号。上述功能磁共振成像反馈系统中，信息采集装置400与处理模块500之间采用光纤信号连接，由于光纤传输的信号为光信号，满足磁兼容性的需求。

同时，信息采集装置400还用于测定被试者对其施加的最大压力值。在对被试者进行功能磁共振成像之前，让其对信息采集装置400施加最大压力，测定该最大压力并进行反馈。处理模块500在获取当前压力值后，将其与最大压力值进行比较，根据当前压力值与最大压力值间的比值得到当前被试者的受刺激度。在功能磁共振成像时，以采集到的最大压力值为基准，通过测定当前刺激下被试者手指对信息采集装置400施加的当前压力值，与最大压力值进行比较，即可得到当前被试者的受刺激度，如在进行疼痛刺激时，对施加被试者施加的疼痛刺激越强烈，则被试者可对信息采集装置400施加更大的压力，测定该当前压力值并与预采集的最大压力值进行比较，根据当前压力值与最大压力值间的比值得到被试者对当前疼痛刺激的反馈信息。得到被试者对当前疼痛刺激的反馈信息后，结合磁共振设备收集到的人体大脑的活动信息，进行人体大脑对相关疼痛刺激的功能区域的研究。

上述功能磁共振成像反馈系统中，对被试者施加刺激，被试者可根据其受刺激的大小对信息采集装置施加相对应的压力，通过测定并反馈该压力值的大小，以得到当前被试者的受刺激度。由于压力值是连续的，与传统的通过按有限个数按钮进行反馈的方法相比，其反馈的信息能更好的反映出被试者对当前刺激的反应程度，因此，最后得出当前被试者受刺激度信息更为精确。

同时，在进行功能磁共振成像试验时，被试者躺在检查床上，只能靠手指进行“盲按”，上述功能磁共振成像反馈系统中，被试者只需施加对应的压力便能对当前刺激进行反馈，避免出现因“盲按”时被试者按错按键的情况，进一步提高了当前被试者受刺激度信息的精确性。

请再次参阅图5，处理模块500还包括等级划分单元520及分析单元530，等级划分单元520用于将最大压力值划分成多等份，形成多个等级。分析单元530用于获取当前压力值，并与多个等级进行比较，得到当前压力值所在的等级。例如，等级划分单元520可将最大压力值划分为十等份，形成1分至10分这十个等级，每个等级对应这相应范围的压力值。分析单元530将当前压力值与这十个等级的压力值范围进行对比，得到当前压力值所对应的等级，即得到对应的分数，以此得到当前被试者受刺激度。

将最大压力值划分为多个等级，并将当前压力值与多个等级进行对比，得到当前压力值所对应的等级，更直观的反映了当前被试者受刺激度。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种功能磁共振成像反馈方法，其特征在于，包括以下步骤：

在功能磁共振成像时，对被试者进行刺激；

测定当前刺激下被试者对信息采集装置施加的当前压力值；

获取所述当前压力值，并根据所述当前压力值得到当前被试者的受刺激度。

2.根据权利要求1所述的功能磁共振成像反馈方法，其特征在于，所述在功能磁共振成像时，对被试者进行刺激的步骤之前还包括步骤：

测定被试者对信息采集装置施加的最大压力值；

所述获取所述当前压力值，并根据所述当前压力值得到当前被试者的受刺激度的步骤具体为：

获取所述当前压力值，并与所述最大压力值进行比较，根据当前压力值与最大压力值间的比值得到当前被试者的受刺激度。

3.根据权利要求2所述的功能磁共振成像反馈方法，其特征在于，所述获取所述当前压力值，并根据所述当前压力值得到当前被试者的受刺激度的步骤包括以下步骤：

将所述最大压力值划分成多等份，形成多个等级；

获取所述当前压力值，并与所述多个等级进行比较，得到所述当前压力值所在的等级。

4.一种功能磁共振成像反馈系统，其特征在于，包括：

信息采集装置，用于测定当前刺激下被试者对信息采集装置施加的当前压力值；及

处理模块，与所述信息采集装置相信号连接，用于获取所述当前压力值，并根据所述当前压力值得到当前被试者的受刺激度。

5.根据权利要求4所述的功能磁共振成像反馈系统，其特征在于，所述信息采集装置还用于测定被试者对其施加的最大压力值；

所述处理模块具体用于获取所述当前压力值，并与所述最大压力值进行比较，根据当前压力值与最大压力值间的比值得到当前被试者的受刺激度。

6.根据权利要求5所述的功能磁共振成像反馈系统，其特征在于，所述处理模块包括：

等级划分单元，用于将所述最大压力值划分成多等份，形成多个等级；

分析单元，用于获取所述当前压力值，并与所述多个等级进行比较，得到所述当前压力值所在的等级。

7.根据权利要求4所述的功能磁共振成像反馈系统，其特征在于，所述信息采集装置包括：

底座；

框体，为两端开口的圆台形框体，所述框体包括第一开口端及径向截面半径小于所述第一开口端的第二开口端，所述第一开口端设置于所述底座上，所述框体与所述底座共同形成收容槽；及

压力传感器，设置于所述底座上并收容于所述收容槽中；

其中，所述收容槽内填充用于传递压力的弹性材料，所述弹性材料将所述压力传感器覆盖。

8.根据权利要求7所述的功能磁共振成像反馈系统，其特征在于，所述框体由铜制成。

9.根据权利要求7所述的功能磁共振成像反馈系统，其特征在于，所述底座上还设有与所述压力传感器信号连接的电光转换器，所述电光转换器收容于所述收容槽内，用于将所述压力传感器输出的电信号转换为光信号，并输出所述光信号；

所述处理模块还包括光电转换单元，所述光电转换单元通过光纤与所述电光转换器相连接，用于接收所述电光转换器输出的光信号并将所述光信号转换为电信号。

10.根据权利要求7所述的功能磁共振成像反馈系统，其特征在于，所述弹性材料为硅胶，所述硅胶通过薄膜包裹，并收容于所述收容槽中。

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