功能磁共振成像反饋方法及其系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種功能磁共振成像反饋方法，包括以下步驟：在功能磁共振成像時，對被試者進行刺激；測定當前刺激下被試者對信息采集裝置施加的當前壓力值；獲取所述當前壓力值，并根據(jù)所述當前壓力值得到當前被試者的受刺激度。上述功能磁共振成像反饋方法中，對被試者施加刺激，被試者可根據(jù)其受刺激的大小對信息采集裝置施加相對應的壓力，通過測定并反饋該壓力值的大小，以得到當前被試者的受刺激度。由于壓力值是連續(xù)的，與傳統(tǒng)的通過按有限個數(shù)按鈕進行反饋的方法相比，其反饋的信息能更好的反映出被試者對當前刺激的反應程度，因此，最后得出當前被試者受刺激度信息更為精確。同時還提供了一種功能磁共振成像反饋系統(tǒng)。
【專利說明】功能磁共振成像反饋方法及其系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及磁共振技術，特別是涉及一種功能磁共振成像反饋方法及其系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]截止到2010年底，中國有超過4000臺MRI設備，其中場強3.0T及以上的機型超過200臺，并且預計未來十年每年有超過100臺的裝機量，大部分高場MRI機型臨床科研二者兼用，科研方面主要用于功能磁共振成像(FMRI, Functional Magnetic ResonanceImaging)研究。
[0003]功能磁共振成像是一種極其重要的腦功能研究技術。功能磁共振成像研究的基本思路是:被試者接受某種特定刺激(如視覺刺激、聽覺刺激、疼痛刺激等)，同時掃描被試者腦部功能磁共振影像并收集被試者反饋信息。傳統(tǒng)的功能磁共振成像反饋方法中，在進行試驗時，被試者手握信息采集裝置，通過按下有限的幾個按鍵來反饋信息。由于被試者平躺，頭不能移動，身體要求保持基本不動，不能說話無法看到信息采集裝置，只能憑借自己的感覺按鍵，故按鍵數(shù)不會很多，以防止被試者因“盲按”而出現(xiàn)錯誤。然而，因為按鍵數(shù)量有限，故傳統(tǒng)的功能磁共振成像反饋方法很難精確的反映出當前被試者的受刺激度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要提供一種能精確反映出當前被試者受刺激度的功能磁共振成像反饋方法。
[0005]一種功能磁共振成像反饋方法，包括以下步驟:
[0006]在功能磁共振成像時，對被試者進行刺激；
[0007]測定當前刺激下被試者對信息采集裝置施加的當前壓力值；
[0008]獲取所述當前壓力值，并根據(jù)所述當前壓力值得到當前被試者的受刺激度。
[0009]在其中一個實施例中，所述在功能磁共振成像時，對被試者進行刺激的步驟之前還包括步驟:
[0010]測定被試者對信息采集裝置施加的最大壓力值；
[0011]所述獲取所述當前壓力值，并根據(jù)所述當前壓力值得到當前被試者的受刺激度的步驟具體為:
[0012]獲取所述當前壓力值，并與所述最大壓力值進行比較，根據(jù)當前壓力值與最大壓力值間的比值得到當前被試者的受刺激度。
[0013]在其中一個實施例中，所述獲取所述當前壓力值，并根據(jù)所述當前壓力值得到當前被試者的受刺激度的步驟包括以下步驟:
[0014]將所述最大壓力值劃分成多等份，形成多個等級；
[0015]獲取所述當前壓力值，并與所述多個等級進行比較，得到所述當前壓力值所在的等級。
[0016]還有必要提供一種功能磁共振成像反饋系統(tǒng)。[0017]一種功能磁共振成像反饋系統(tǒng)，包括:
[0018]信息采集裝置，用于測定當前刺激下被試者對信息采集裝置施加的當前壓力值；及
[0019]處理模塊，與所述信息采集裝置相信號連接，用于獲取所述當前壓力值，并根據(jù)所述當前壓力值得到當前被試者的受刺激度。
[0020]在其中一個實施例中，所述信息采集裝置還用于測定被試者對其施加的最大壓力值；
[0021]所述處理模塊具體用于獲取所述當前壓力值，并與所述最大壓力值進行比較，根據(jù)當前壓力值與最大壓力值間的比值得到當前被試者的受刺激度。
[0022]在其中一個實施例中，所述處理模塊包括:
[0023]等級劃分單元，用于將所述最大壓力值劃分成多等份，形成多個等級；
[0024]分析單元，用于獲取所述當前壓力值，并與所述多個等級進行比較，得到所述當前壓力值所在的等級。
[0025]在其中一個實施例中，所述信息采集裝置包括:
[0026]底座；
[0027]框體，為兩端開口的圓臺形框體，所述框體包括第一開口端及徑向截面半徑小于所述第一開口端的第二開口端，所述第一開口端設置于所述底座上，所述框體與所述底座共同形成收容槽 '及
[0028]壓力傳感器，設置于所述底座上并收容于所述收容槽中；
[0029]其中，所述收容槽內(nèi)填充用于傳遞壓力的彈性材料，所述彈性材料將所述壓力傳
感器覆蓋。
[0030]在其中一個實施例中，所述框體由銅制成。
[0031]在其中一個實施例中，所述底座上還設有與所述壓力傳感器信號連接的電光轉(zhuǎn)換器，所述電光轉(zhuǎn)換器收容于所述收容槽內(nèi)，用于將所述壓力傳感器輸出的電信號轉(zhuǎn)換為光信號，并輸出所述光信號；
[0032]所述處理模塊還包括光電轉(zhuǎn)換單元，所述光電轉(zhuǎn)換單元通過光纖與所述電光轉(zhuǎn)換器相連接，用于接收所述電光轉(zhuǎn)換器輸出的光信號并將所述光信號轉(zhuǎn)換為電信號。
[0033]在其中一個實施例中，所述彈性材料為硅膠，所述硅膠通過薄膜包裹，并收容于所述收容槽中。
[0034]上述功能磁共振成像反饋方法及系統(tǒng)中，對被試者施加刺激，被試者可根據(jù)其受刺激的大小對信息采集裝置施加相對應的壓力，通過測定并反饋該壓力值的大小，以得到當前被試者的受刺激度。由于壓力值是連續(xù)的，與傳統(tǒng)的通過按有限個數(shù)按鈕進行反饋的方法相比，其反饋的信息能更好的反映出被試者對當前刺激的反應程度，因此，最后得出當前被試者受刺激度信息更為精確。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1為一實施例的功能磁共振成像反饋方法的流程圖；
[0036]圖2為圖1所示的功能磁共振成像反饋方法中步驟S300的具體流程圖；
[0037]圖3為一實施例的功能磁共振成像反饋系統(tǒng)的示意圖；[0038]圖4為圖3所示功能磁共振成像反饋系統(tǒng)中信息采集裝置400的結構圖；
[0039]圖5為圖3所示功能磁共振成像反饋系統(tǒng)的具體模塊圖。
【具體實施方式】
[0040]為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實施方式。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施方式。相反地，提供這些實施方式的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容理解的更加透徹全面。
[0041]需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。
[0042]除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發(fā)明的【技術領域】的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
[0043]請參閱圖1，本實施例的功能磁共振成像反饋方法，包括以下步驟:
[0044]步驟S100，在功能磁共振成像時，對被試者進行刺激。
[0045]具體的，被試者 接受某種特定刺激，并通過腦部功能磁共振影像收集被試者腦部活動信息。
[0046]步驟S200，測定當前刺激下被試者對信息采集裝置施加的當前壓力值。提供一種信息采集裝置，被試者可在接收刺激時，可用手指對信息采集裝置施加壓力，通過手指對信息采集裝置壓力施加壓力的大小，來表示其對當前刺激的反映。信息采集裝置可測定當前刺激下被試者手指對信息采集裝置施加的當前壓力值，并對當前壓力值進行反饋。
[0047]步驟S300，獲取當前壓力值，并根據(jù)當前壓力值得到當前被試者的受刺激度。系統(tǒng)獲取信息采集裝置反饋的當前壓力值，并根據(jù)當前壓力值的大小得到當前被試者的受刺激度。
[0048]具體的，在步驟SlOO之前還包括測定被試者對信息采集裝置施加的最大壓力值的步驟。在對被試者進行功能磁共振成像之前，讓其對信息采集裝置施加最大壓力，測定該最大壓力并進行反饋。同時，步驟S300中，獲取當前壓力值后，將其與最大壓力值進行比較，根據(jù)當前壓力值與最大壓力值間的比值得到當前被試者的受刺激度。在功能磁共振成像時，以采集到的最大壓力值為基準，通過測定當前刺激下被試者手指對信息采集裝置施加的當前壓力值，與最大壓力值進行比較，即可得到當前被試者的受刺激度，如在進行疼痛刺激時，對施加被試者施加的疼痛刺激越強烈，則被試者可對信息采集裝置施加更大的壓力，測定該當前壓力值并與預采集的最大壓力值進行比較，根據(jù)當前壓力值與最大壓力值間的比值得到被試者對當前疼痛刺激的所反饋的信息。得到被試者對當前疼痛刺激的所反饋的信息后，結合磁共振設備收集到的人體大腦的活動信息，進行人體大腦對相關疼痛刺激的功能區(qū)域的研究。
[0049]上述功能磁共振成像反饋方法中，對被試者施加刺激，被試者可根據(jù)其受刺激的大小對信息采集裝置施加相對應的壓力，通過測定并反饋該壓力值的大小，以得到當前被試者的受刺激度。由于壓力值是連續(xù)的，與傳統(tǒng)的通過按有限個數(shù)按鈕進行反饋的方法相t匕，其反饋的信息能更好的反映出被試者對當前刺激的反應程度，因此，最后得出當前被試者受刺激度信息更為精確。
[0050]具體在本實施例中，上述功能磁共振成像反饋方法中，步驟S300包括以下步驟:
[0051]步驟S310，將最大壓力值劃分成多等份，形成多個等級。預采集到被試者對信息采集裝置的最大壓力值之后，將最大壓力值劃分成多等份，形成多個等級。[0052]步驟S320，獲取當前壓力值，并與多個等級進行比較，得到當前壓力值所在的等級。獲取當前壓力值，并與之前所得的多個等級進行比較，得到當前壓力值所在的等級。如將最大壓力值劃分為十等份，形成I分至10分這十個等級，每個等級對應這相應范圍的壓力值。將當前壓力值與這十個等級的壓力值范圍進行對比，得到當前壓力值所對應的等級，即得到對應的分數(shù)，以此得到當前被試者的受刺激度。
[0053]將最大壓力值劃分為多個等級，并將當前壓力值與多個等級進行對比，得到當前壓力值所對應的等級，更直觀的反映了當前被試者的受刺激度。
[0054]請參閱圖3，本實施例的功能磁共振成像反饋系統(tǒng)，包括信息采集裝置400及處理模塊500，處理模塊500與信息采集裝置400信號連接。
[0055]信息采集裝置400設置在磁共振掃描室內(nèi)靠近磁共振設備處，用于測定當前刺激下被試者對其施加的壓力值。當進行功能磁共振成像時，對被試者施加刺激，被試者可將其手指放置于信息采集裝置400上，通過對信息采集裝置400施加一定的壓力，來表示其對當iu刺激的反映。
[0056]具體的，請一并參閱圖4，信息采集裝置400包括底座410、框體420及壓力傳感器430?？蝮w420為兩端開口的圓臺形框體，框體包括第一開口端422及徑向截面半徑小于第一開口端422的第二開口端424，第一開口端422設置于底座410上，框體420與底座410共同形成收容槽440。
[0057]壓力傳感器430設置于底座420上并收容于收容槽440中。收容槽440內(nèi)填充彈性材料(圖未示)，彈性材料將壓力傳感器430覆蓋。當進行功能磁共振成像時，對被試者施以刺激，被試者手指對彈性材料的施加不同大小的壓力，來表示其對當前刺激的反映。彈性材料將其受到的壓力傳遞至壓力傳感器430，壓力傳感器430測量當前被試者手指對彈性材料的壓力，并將此壓力相關的數(shù)據(jù)實時反饋。
[0058]框體420可由銅制成。使收容槽440內(nèi)電磁屏蔽，外部電磁波無法對收容槽440內(nèi)如壓力傳感器430等電子元件產(chǎn)生影響。彈性材料為硅膠，硅膠通過薄膜進行包裹，并收容于收容槽440中。同時，為了方便被試者手指對彈性材料施加壓力，收容槽440的槽口處還設有橡膠球囊(圖未示)，橡膠球囊覆蓋收容槽440的槽口，彈性材料與橡膠球囊外表面相貼合，被試者手指對橡膠球囊施加壓力，壓力經(jīng)橡膠球囊外表面貼合的彈性材料傳遞至壓力傳感器430。在槽口設置橡膠球囊，可以增強被試者擠按信息采集裝置400的手感。
[0059]處理模塊500用于獲取信息采集裝置400反饋的當前壓力值，并根據(jù)當前壓力值得到當前被試者的受刺激度。信息采集裝置400將當前壓力值傳送至磁共振掃描室外的處理模塊500。處理模塊500根據(jù)當前壓力值的大小得到當前被試者的受刺激度。
[0060]請一并參閱圖5，為了進一步滿足上述功能磁共振成像反饋系統(tǒng)的磁兼容性需求，信息采集裝置400的收容槽內(nèi)還包括與壓力傳感器430信號連接的電光轉(zhuǎn)換器(圖未示)，電光轉(zhuǎn)換器收容于收容槽440內(nèi)，用于將壓力傳感器430輸出的電信號轉(zhuǎn)換為光信號,并輸出。處理模塊500包括光電轉(zhuǎn)換單元510，光電轉(zhuǎn)換單元510通過光纖與電光轉(zhuǎn)換器相連接，用于接收電光轉(zhuǎn)換器輸出的光信號，并將其轉(zhuǎn)換為電信號。上述功能磁共振成像反饋系統(tǒng)中，信息采集裝置400與處理模塊500之間采用光纖信號連接，由于光纖傳輸?shù)男盘枮楣庑盘?，滿足磁兼容性的需求。
[0061]同時，信息采集裝置400還用于測定被試者對其施加的最大壓力值。在對被試者進行功能磁共振成像之前，讓其對信息采集裝置400施加最大壓力，測定該最大壓力并進行反饋。處理模塊500在獲取當前壓力值后，將其與最大壓力值進行比較，根據(jù)當前壓力值與最大壓力值間的比值得到當前被試者的受刺激度。在功能磁共振成像時，以采集到的最大壓力值為基準，通過測定當前刺激下被試者手指對信息采集裝置400施加的當前壓力值，與最大壓力值進行比較，即可得到當前被試者的受刺激度，如在進行疼痛刺激時，對施加被試者施加的疼痛刺激越強烈，則被試者可對信息采集裝置400施加更大的壓力，測定該當前壓力值并與預采集的最大壓力值進行比較，根據(jù)當前壓力值與最大壓力值間的比值得到被試者對當前疼痛刺激的反饋信息。得到被試者對當前疼痛刺激的反饋信息后，結合磁共振設備收集到的人體大腦的活動信息，進行人體大腦對相關疼痛刺激的功能區(qū)域的研究。
[0062]上述功能磁共振成像反饋系統(tǒng)中，對被試者施加刺激，被試者可根據(jù)其受刺激的大小對信息采集裝置施加相對應的壓力，通過測定并反饋該壓力值的大小，以得到當前被試者的受刺激度。由于壓力值是連續(xù)的，與傳統(tǒng)的通過按有限個數(shù)按鈕進行反饋的方法相t匕，其反饋的信息能更好的反映出被試者對當前刺激的反應程度，因此，最后得出當前被試者受刺激度信息更為精確。
[0063]同時，在進行功能磁共振成像試驗時，被試者躺在檢查床上，只能靠手指進行“盲按”，上述功能磁共振成·像反饋系統(tǒng)中，被試者只需施加對應的壓力便能對當前刺激進行反饋，避免出現(xiàn)因“盲按”時被試者按錯按鍵的情況，進一步提高了當前被試者受刺激度信息的精確性。
[0064]請再次參閱圖5，處理模塊500還包括等級劃分單元520及分析單元530，等級劃分單元520用于將最大壓力值劃分成多等份，形成多個等級。分析單元530用于獲取當前壓力值，并與多個等級進行比較，得到當前壓力值所在的等級。例如，等級劃分單元520可將最大壓力值劃分為十等份，形成I分至10分這十個等級，每個等級對應這相應范圍的壓力值。分析單元530將當前壓力值與這十個等級的壓力值范圍進行對比，得到當前壓力值所對應的等級，即得到對應的分數(shù)，以此得到當前被試者受刺激度。
[0065]將最大壓力值劃分為多個等級，并將當前壓力值與多個等級進行對比，得到當前壓力值所對應的等級，更直觀的反映了當前被試者受刺激度。
[0066]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種功能磁共振成像反饋方法，其特征在于，包括以下步驟: 在功能磁共振成像時，對被試者進行刺激； 測定當前刺激下被試者對信息采集裝置施加的當前壓力值； 獲取所述當前壓力值，并根據(jù)所述當前壓力值得到當前被試者的受刺激度。
2.根據(jù)權利要求1所述的功能磁共振成像反饋方法，其特征在于，所述在功能磁共振成像時，對被試者進行刺激的步驟之前還包括步驟: 測定被試者對信息采集裝置施加的最大壓力值； 所述獲取所述當前壓力值，并根據(jù)所述當前壓力值得到當前被試者的受刺激度的步驟具體為: 獲取所述當前壓力值，并與所述最大壓力值進行比較，根據(jù)當前壓力值與最大壓力值間的比值得到當前被試者的受刺激度。
3.根據(jù)權利要求2所述的功能磁共振成像反饋方法，其特征在于，所述獲取所述當前壓力值，并根據(jù)所述當前壓力值得到當前被試者的受刺激度的步驟包括以下步驟: 將所述最大壓力值劃分成多等份，形成多個等級； 獲取所述當前壓力值，并與所述多個等級進行比較，得到所述當前壓力值所在的等級。
4.一種功能磁共振成像反饋系統(tǒng)，其特征在于，包括:· 信息采集裝置，用于測定當前刺激下被試者對信息采集裝置施加的當前壓力值；及 處理模塊，與所述信息采集裝置相信號連接，用于獲取所述當前壓力值，并根據(jù)所述當前壓力值得到當前被試者的受刺激度。
5.根據(jù)權利要求4所述的功能磁共振成像反饋系統(tǒng)，其特征在于，所述信息采集裝置還用于測定被試者對其施加的最大壓力值； 所述處理模塊具體用于獲取所述當前壓力值，并與所述最大壓力值進行比較，根據(jù)當前壓力值與最大壓力值間的比值得到當前被試者的受刺激度。
6.根據(jù)權利要求5所述的功能磁共振成像反饋系統(tǒng)，其特征在于，所述處理模塊包括: 等級劃分單元，用于將所述最大壓力值劃分成多等份，形成多個等級； 分析單元，用于獲取所述當前壓力值，并與所述多個等級進行比較，得到所述當前壓力值所在的等級。
7.根據(jù)權利要求4所述的功能磁共振成像反饋系統(tǒng)，其特征在于，所述信息采集裝置包括: 底座； 框體，為兩端開口的圓臺形框體，所述框體包括第一開口端及徑向截面半徑小于所述第一開口端的第二開口端，所述第一開口端設置于所述底座上，所述框體與所述底座共同形成收容槽 '及 壓力傳感器，設置于所述底座上并收容于所述收容槽中； 其中，所述收容槽內(nèi)填充用于傳遞壓力的彈性材料，所述彈性材料將所述壓力傳感器覆蓋。
8.根據(jù)權利要求7所述的功能磁共振成像反饋系統(tǒng)，其特征在于，所述框體由銅制成。
9.根據(jù)權利要求7所述的功能磁共振成像反饋系統(tǒng)，其特征在于，所述底座上還設有與所述壓力傳感器信號連接的電光轉(zhuǎn)換器，所述電光轉(zhuǎn)換器收容于所述收容槽內(nèi)，用于將所述壓力傳感器輸出的電信號轉(zhuǎn)換為光信號，并輸出所述光信號； 所述處理模塊還包括光電轉(zhuǎn)換單元，所述光電轉(zhuǎn)換單元通過光纖與所述電光轉(zhuǎn)換器相連接，用于接收所述電光轉(zhuǎn)換器輸出的光信號并將所述光信號轉(zhuǎn)換為電信號。
10.根據(jù)權利要求7所 述的功能磁共振成像反饋系統(tǒng)，其特征在于，所述彈性材料為硅膠，所述硅膠通過薄膜包裹，并收容于所述收容槽中。
【文檔編號】A61B5/055GK103584863SQ201210286801
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年8月13日 優(yōu)先權日:2012年8月13日
【發(fā)明者】王輝, 秋云海, 劉小武, 李琳玲 申請人:深圳先進技術研究院