一种脑部病变区域的定位系统技术方案

本申请提供了一种脑部病变区域的定位系统，所述系统包括：可植入式的电光超声阵列片和定位设备；所述电光超声阵列片，包括：电极片、光检测器和超声探头；所述定位设备，用于根据所述电光超声阵列片探测到的神经电信号、表层脑血流的光信号和深度脑血流的超声波信号，识别脑组织结构并定位出脑组织中病变区域。基于同样的技术原理，本申请还提供了一种致痫灶的三维定位系统及方法，本申请提供的技术方案，利用电光超声阵列片探测神经电信号和脑血流信号，利用探测到的信号能够实现对脑部病变区域的三维定位，使得定位结果更精准，能够为后续的医疗诊断提供更精准的数据。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及医学
，特别是涉及一种脑部病变区域的定位系统、更进一步地，涉及到一种致痫灶的三维定位系统以及方法。
技术介绍
脑部疾病是指颅内组织器官的炎症、血管病、肿瘤、变性、畸形、遗传病等的总称，其常表现意识、感觉、运动等障碍或植物精神功能障碍等症状，目前脑部疾病已经成为人类或动物的常见疾病，严重影响患者的正常生活和学习，多数脑部疾病严重时直接危及生命。因此，关于脑部疾病的研究已经成为整个医学界的研究重点。脑部疾病中大部分疾病都能够引起神经电、血管流动力学变化，涉及到神经血管偶联机制，比如：脑肿瘤、癫痫病、帕金森等大脑功能障碍性疾病。针对这些脑部疾病的治疗，必须先要确定出脑部具体病变区，然后，医生才能够针对该病变区进行针对性的治疗。因此，如何观测脑部病变情况已经成为脑部疾病治疗的重中之重。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种脑部病变区域的定位系统，用于实现对脑部病变区域的三维定位，使得定位结果更精准，能够为后续的医疗诊断提供更精准的数据。另一方面，本申请针对癫痫病的致痫灶的三维定位问题，提供了一种致痫灶的三维定位系统，该系统能够实现对致痫灶的进行三维定位，从而使得定位结果更准确，更直观，能够为后续的医疗诊断提供更精准的数据。基于致痫灶的三维定位系统，本申请还提供了一种致痫灶的三维定位方法。在本申请第一方面提供了一种脑部病变区域的定位系统，所述系统包括：可植入式的电光超声阵列片和定位设备；所述电光超声阵列片，包括：电极片、光检测器和超声探头；所述电极片，用于探测脑组织中的神经电信号；所述光检测器，用于探测脑组织中表层脑血流的光信号；所述超声探头，用于探测脑组织中深度脑血流的超声波信号；所述定位设备，用于根据所述电光超声阵列片探测到的神经电信号、表层脑血流的光信号和深度脑血流的超声波信号，识别脑组织结构并定位出脑组织中病变区域。可选的，所述光检测器包括：贴片式发光二极管和贴片式光电二极管；其中，所述贴片式发光二极管，用于发射照明光；所述贴片式光电二极管，用于接收所述脑组织发射的光信号并将所述光信号转换成电信号。可选的，所述贴片式光电二极管具体是发光二极管或激光二极管。可选的，所述系统还包括：信号处理器，用于与所述电光超声阵列片连接，对所述电光超声阵列片探测到的信号进行放大、滤波以及模数转换处理。可选的，所述信号处理器包括：电信号处理器、光信号处理器和超声信号处理器；所述电信号处理器，用于对所述电极片探测的信号进行放大、滤波、及模数转换处理；所述光信号处理器，用于对所述光检测器探测的信号进行放大、滤波及模数转换处理；所述超声信号处理器，用于对所述超声探头探测的信号进行放大、滤波及模数转换处理。可选的，所述系统还包括：电极片驱动接收电路，与所述电极片连接，用于驱动所述电极片工作，并将所述电极片探测的信号传输至所述定位设备；光探测器收发电路，与所述光探测器连接，用于驱动所述光探测器工作，并将所述光探测器探测的信号传输至所述定位设备；超声发射接收电路，与所述超声探头连接，用于驱动所述超声探头工，并将所述超声探头探测的信号传输至所述定位设备。可选的，所述电光超声阵列片中所述光检测器按照间隔5mm的距离进行排列，所述超声探头按照间隔5mm的距离进行排列。可选的，所述超声探头采用微型超声探头，可调节频率范围为8至60MHz。在本申请第二方面提供了一种致痫灶的三维定位系统，所述系统包括：可植入式的电光超声阵列片、电光超声信号外围电路和定位设备；所述电光超声阵列片，包括：电极片、光检测器和超声探头；所述电极片，用于探测脑组织中的神经电信号；所述光检测器，用于探测脑组织中表层脑血流的光信号；所述超声探头，用于探测脑组织中深度脑血流的超声波信号；所述电光超声信号外围电路，与所述电光超声阵列片连接，用于驱动所述电光超声阵列片进行工作，并将所述电光超声阵列片探测到的信号传输至所述定位设备；所述定位设备，用于所述电极片探测的信号确定癫痫发放的时程，根据所述癫痫发放时程对所述光探测器探测的信号和所述超声探头探测的信号进行耦合，以确定致痫灶的三维空间位置。可选的，所述光检测器包括：贴片式发光二极管和贴片式光电二极管；其中，所述贴片式发光二极管，用于发射照明光；所述贴片式光电二极管，用于接收所述脑组织发射的光信号并将所述光信号转换成电信号。可选的，所述电光超声阵列片中所述光检测器按照间隔5mm的距离进行排列，所述超声探头按照间隔5mm的距离进行排列。在本申请第三方面提供了一种致痫灶的三维定位方法，所述方法包括：监测患者在癫痫状态下的神经电信号和脑血流信号；所述脑血流信号包括：表层脑血流信号和深度脑血流信号；根据监测到的神经电信号确定癫痫发放的时程，基于癫痫发放的时程对所述脑血流光信号和脑血流超声信号进行耦合，确定致痫灶的三维位置。可选的，所述监测患者在癫痫状态下脑电信号和脑血流信号，包括：通过可植入式电光超声阵列片监测患者在癫痫状态下神经电信号和脑血流信号；其中，所述电光超声阵列片，包括：电极片、光检测器和超声探头；所述电极片，用于探测脑组织中的神经电信号；所述光检测器，用于探测脑组织中表层脑血流的光信号；所述超声探头，用于探测脑组织中深度脑血流的超声波信号。与现有技术相比，本申请提供的技术方案具有如下优点：本申请第一方面提供的一种脑部病变区域的定位系统，包括：植入式电光超声阵列片，和定位设备；利用植入式的电光超声阵列片能够对脑部神经电活动、血流动力学变化进行监控，既能够监控到脑电信号，又能够监控到精确的脑血流信号，再利用定位设备对植入式的电光超声阵列片监控到的脑电信号和脑血流信号进行分析处理，对脑部疾病病变区进行探测和定位，就能够定位出脑部疾病病变区的三维位置。本申请第二方面提供的一种致痫灶的三维定位系统，该系统中植入式电光超声阵列片在应用中是植入在脑皮层表层中，与皮层之间没有相对位移，因此，对患者的躯体运动噪声不敏感，能很好地适应于癫痫患者癫痫发作期，对癫痫患者进行实时监测。由于癫痫发作过程中，电位一定会发生异常，因此，该定位设备通过神经电信号确定电位发生异常的时程，就能够确定癫痫发作时程，再对光信号和超声信号进行处理，光信号表征的是脑表层的血流变化，超声信号表征的是脑深部的血流变化，通过对这两个信号进行耦合，检测出有信号幅值变化的位置，就能够准确地确定出致痫灶的空间位置以及癫痫的传播途径。另外，本申请第三方面提供的一种致痫灶的三维定位方法，该方法利用神经电信号确定癫痫发放的时程，通过脑电信号记录的时程信息来确定光信号所记录的癫痫发放的血液动力学变化的波形；通过光信号和超声信号之间的相关性分析，来确定超声所记录的致痫灶的空间和传播途径。通过电信号、光信号、超声信号这三组信号，能够精确地定位出致痫灶的三维位置，能够反映出致痫灶的空间位置和癫痫的传播途径。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请提供的一种脑部病变区域的定位系统实施例1的结构图；图2是本申请提供的植入式电光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脑部病变区域的定位系统，其特征在于，所述系统包括：可植入式的电光超声阵列片和定位设备；所述电光超声阵列片，包括：电极片、光检测器和超声探头；所述电极片，用于探测脑组织中的神经电信号；所述光检测器，用于探测脑组织中表层脑血流的光信号；所述超声探头，用于探测脑组织中深度脑血流的超声波信号；所述定位设备，用于根据所述电光超声阵列片探测到的神经电信号、表层脑血流的光信号和深度脑血流的超声波信号，识别脑组织结构并定位出脑组织中病变区域。

【技术特征摘要】
1.一种脑部病变区域的定位系统，其特征在于，所述系统包括：可植入式的电光超声阵列片和定位设备；所述电光超声阵列片，包括：电极片、光检测器和超声探头；所述电极片，用于探测脑组织中的神经电信号；所述光检测器，用于探测脑组织中表层脑血流的光信号；所述超声探头，用于探测脑组织中深度脑血流的超声波信号；所述定位设备，用于根据所述电光超声阵列片探测到的神经电信号、表层脑血流的光信号和深度脑血流的超声波信号，识别脑组织结构并定位出脑组织中病变区域。2.根据权利要求1所述的脑部病变区域的定位系统，其特征在于，所述光检测器包括：贴片式发光二极管和贴片式光电二极管；其中，所述贴片式发光二极管，用于发射照明光；所述贴片式光电二极管，用于接收所述脑组织发射的光信号并将所述光信号转换成电信号。3.根据权利要求2所述的脑部病变区域的定位系统，其特征在于，所述贴片式光电二极管具体是发光二极管或激光二极管。4.根据权利要求1所述的脑部病变区域的定位系统，其特征在于，所述系统还包括：信号处理器，用于与所述电光超声阵列片连接，对所述电光超声阵列片探测到的信号进行放大、滤波以及模数转换处理。5.根据权利要求1所述的脑部病变区域的定位系统，其特征在于，所述信号处理器包括：电信号处理器、光信号处理器和超声信号处理器；所述电信号处理器，用于对所述电极片探测的信号进行放大、滤波、及模数转换处理；所述光信号处理器，用于对所述光检测器探测的信号进行放大、滤波及模数转换处理；所述超声信号处理器，用于对所述超声探头探测的信号进行放大、滤波及模数转换处理。6.根据权利要求1所述的脑部病变区域的定位系统，其特征在于，所述系统还包括：电极片驱动接收电路，与所述电极片连接，用于驱动所述电极片工作，并将所述电极片探测的信号传输至所述定位设备；光探测器收发电路，与所述光探测器连接，用于驱动所述光探测器工作，并将所述光探测器探测的信号传输至所述定位设备；超声发射接收电路，与所述超声探头连接，用于驱动所述超声探头工，并将所述超声探头探测的信号传输至所述定位设备。7.根据权利要求1所述的脑部病变区域的定位系统，其特征在于，所述电光超声阵列片中所述光检测器按照间隔5mm的距离进行排列，所述超...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丹，邵维维，马洪涛，崔崤峣，韩志乐，
申请(专利权)人：吉林大学，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，马洪涛，
类型：发明
国别省市：吉林;22