本公开涉及一种脑损伤状况的诊断装置、诊断设备及诊断系统，其用于对新生儿缺氧缺血性脑损伤状况进行辅助诊断。该诊断装置包括：获取模块，其配置为获取由近红外光谱检测设备取得的新生儿受检者在静息态的大脑皮层的目标区域的近红外数据；网络构建模块，其配置为基于近红外数据构建脑功能网络；提取模块，基于脑功能网络提取检测指标，检测指标包括中枢节点指标和局部网络效率指标，以及小世界属性指标和模块化指标中的至少一种，中枢节点指标表征新生儿受检者的脑部发育情况，局部网络效率指标被定义为患有缺氧缺血性脑损伤的新生儿表现出相对健康新生儿更高的局部网络效率；预测模块，基于检测指标预测新生儿受检者的缺氧缺血性脑损伤状况。缺血性脑损伤状况。缺血性脑损伤状况。
【技术实现步骤摘要】
一种脑损伤状况的诊断装置、诊断设备及诊断系统
[0001]本公开涉及医疗诊断
，更具体地，涉及一种脑损伤状况的诊断装置、诊断设备及诊断系统，用于对新生儿缺氧缺血性脑损伤状况进行辅助诊断。
技术介绍
[0002]新生儿缺氧缺血性脑损伤(Hypoxic
‑
Ischemic Brain Damage,HIBD)一般由围产期窒息而导致，其是婴幼儿神经伤残的主要原因，存活者中可能留有神经系统后遗症，如智力低下、脑性瘫痪、惊厥和认知功能障碍等。因此，新生儿缺氧缺血性脑损伤的早期确诊和干预，对改善脑损伤新生儿的神经发育预后至关重要。
[0003]当前新生儿缺氧缺血性脑损伤的诊断主要依靠患儿的临床表现以及功能磁共振、CT等医学影像技术对大脑结构性损伤的探测。然而在实际临床工作中，一方面，新生儿脑损伤早期的临床表现并不典型，仅凭临床医生的床旁观察难以在第一时间对新生儿是否存在脑损伤以及脑损伤程度进行判断，容易错过重要的治疗时间窗，而现有的医学影像技术也存在着不易进行床边实时监测、有辐射、需要镇定剂等不足之处，使得获得脑损伤数据较困难，且会对新生儿造成伤害；另一方面，目前还没有研究出可以快速地、准确地诊断出新生儿缺氧缺血性脑损伤状况的特定的检测指标，这些都对新生儿脑损伤的及时发现与干预构成了限制。
[0004]因此，针对新生儿这一特殊群体，如何在避免对新生儿造成伤害的情况下，获得可靠、有效的脑损伤检测指标，帮助医生对新生儿缺氧缺血性脑损伤状况进行辅助诊断，是临床目前迫切需要解决的问题。
专利
技术实现思路
[0005]提供了本公开以解决
技术介绍
中存在的上述缺陷。需要一种脑损伤状况的诊断装置、诊断设备及诊断系统，用于对新生儿缺氧缺血性脑损伤状况进行辅助诊断，采用近红外光谱脑功能成像技术获取新生儿的静息态的大脑皮层的近红外数据，对新生儿没有伤害，操作简单，且专门针对新生儿缺氧缺血性脑损伤选择中枢节点指标、局部网络效率指标、以及小世界属性指标和模块化指标中的至少一种作为特异性检测指标，增加了诊断的准确性和可靠性，也提高了临床诊断的效率。
[0006]本公开的第一方面提供了一种脑损伤状况的诊断装置，用于对新生儿缺氧缺血性脑损伤状况进行辅助诊断，所述诊断装置包括：获取模块，其配置为获取由近红外光谱检测设备取得的新生儿受检者在静息态的大脑皮层的目标区域的近红外数据；网络构建模块，其配置为基于所述近红外数据构建脑功能网络；提取模块，基于所述脑功能网络提取检测指标，所述检测指标包括中枢节点指标和局部网络效率指标，以及小世界属性指标和模块化指标中的至少一种，其中，所述中枢节点指标表征新生儿受检者的脑部发育情况，所述局部网络效率指标被定义为患有缺氧缺血性脑损伤的新生儿表现出相对健康新生儿更高的局部网络效率；预测模块，基于所述检测指标预测所述新生儿受检者的缺氧缺血性脑损伤
状况。
[0007]在一些实施例中，所述小世界属性指标采用特征路径长度。
[0008]在一些实施例中，所述中枢节点指标通过所述脑功能网络中所有节点的节点度值的平均值和标准差来确定，其中，所述节点度值为一个节点所具有的连接边数；和/或，所述局部网络效率通过所述脑功能网络中所有节点对之间连接距离的倒数相加所得的值和所有节点间能够存在的最大连接边数来确定。
[0009]在一些实施例中，所述网络构建模块进一步配置为：基于0.3至0.34的范围内的稀疏度阈值，构建所述脑功能网络。
[0010]在一些实施例中，所述网络构建模块进一步配置为：基于0.3至0.34的范围内的多个稀疏度阈值，构建相应的多个脑功能网络。
[0011]在一些实施例中，所述网络构建模块进一步配置为：定义网络节点并量化任意节点对之间的连接强度；基于所述连接强度的量化值利用阈值判断的方法判定任意节点对之间是否存在功能连接，从而形成脑功能网络。
[0012]在一些实施例中，所述网络构建模块进一步配置为：
[0013]将近红外光谱检测设备在所述目标区域形成的每个探测通道视为所述脑功能网络的一个节点，每个节点的时间序列的长度相等，通过如下公式(1)计算任意节点对的时间序列的Pearson相关系数r：
[0014][0015]其中，X
i
与Y
i
分别表示探测通道X和探测通道Y的时间序列，与分别表示时间序列X
i
和Y
i
的均值，n表示所述时间序列的长度；
[0016]将所述任意节点对的时间序列的Pearson相关系数r作为其连接强度的量化值，利用预设阈值对所有节点对之间是否存在功能连接进行判定以形成所述脑功能网络，其中，当节点对之间的连接强度的量化值大于或等于所述预设阈值时，判定该节点对之间存在功能连接。
[0017]在一些实施例中，所述预测模块利用分类模型预测所述新生儿受检者的缺氧缺血性脑损伤状况。
[0018]本公开的第二方面提供了一种脑损伤状况的诊断设备，用于对新生儿缺氧缺血性脑损伤状况进行辅助诊断，所述诊断设备至少包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机可执行指令，所述处理器在执行所述计算机可执行指令时执行如下操作：获取由近红外光谱检测设备取得的新生儿受检者在静息态的大脑皮层的目标区域的近红外数据；基于所述近红外数据构建脑功能网络；基于所述脑功能网络提取检测指标，所述检测指标包括中枢节点指标和局部网络效率指标，以及小世界属性指标和模块化指标中的至少一种，其中，所述中枢节点指标表征新生儿受检者的脑部发育情况，所述局部网络效率指标被定义为患有缺氧缺血性脑损伤的新生儿表现出相对健康新生儿更高的局部网络效率；基于所述检测指标预测所述新生儿受检者的缺氧缺血性脑损伤状况。
[0019]本公开的第三方面提供了一种脑损伤状况的诊断系统，用于对新生儿缺氧缺血性
脑损伤状况进行辅助诊断，所述诊断系统包括近红外光谱检测设备和如上任一所述的诊断装置。
[0020]本公开实施例提供的脑损伤状况的诊断装置、诊断设备及诊断系统采用近红外光谱脑功能成像技术获取新生儿在静息态的大脑皮层的近红外数据，基于该近红外数据构建脑功能网络并提取中枢节点指标、局部网络效率指标、以及小世界属性指标和模块化指标中的至少一种来对新生儿缺氧缺血性脑损伤状况进行辅助诊断。该装置只需要较短时间内的静息状态下的新生儿受检者的脑部的近红外数据，受环境限制较小，对新生儿没有伤害，操作简单，且能够实现床边的实时连续性观测，能够适用于绝大多数的新生儿群体，为该疾病的早期诊断与及时干预提供了新的手段，且提高了临床诊断的效率。另外，本公开专门针对新生儿缺氧缺血性脑损伤选择中枢节点指标、局部网络效率指标、以及小世界属性指标和模块化指标中的至少一种作为特异性检测指标，这些指标在缺氧缺血性脑损伤患儿与健康新生儿之间具有明显的差异，从而提高了临床诊断的效率和准确率，同时，可以利用这些指标进行彼此参考并协同判断，这也进一步增加了临床诊断的有效性和可靠性。
附图说明
[0021]在不一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种脑损伤状况的诊断装置，用于对新生儿缺氧缺血性脑损伤状况进行辅助诊断，其特征在于，所述诊断装置包括：获取模块，其配置为获取由近红外光谱检测设备取得的新生儿受检者在静息态的大脑皮层的目标区域的近红外数据；网络构建模块，其配置为基于所述近红外数据构建脑功能网络；提取模块，基于所述脑功能网络提取检测指标，所述检测指标包括中枢节点指标和局部网络效率指标，以及小世界属性指标和模块化指标中的至少一种，其中，所述中枢节点指标表征新生儿受检者的脑部发育情况，所述局部网络效率指标被定义为患有缺氧缺血性脑损伤的新生儿表现出相对健康新生儿更高的局部网络效率；预测模块，基于所述检测指标预测所述新生儿受检者的缺氧缺血性脑损伤状况。2.根据权利要求1所述的诊断装置，其特征在于，所述小世界属性指标采用特征路径长度。3.根据权利要求1所述的诊断装置，其特征在于，所述中枢节点指标通过所述脑功能网络中所有节点的节点度值的平均值和标准差来确定，其中，所述节点度值为一个节点所具有的连接边数；和/或，所述局部网络效率通过所述脑功能网络中所有节点对之间连接距离的倒数相加所得的值和所有节点间能够存在的最大连接边数来确定。4.根据权利要求1所述的诊断装置，其特征在于，所述网络构建模块进一步配置为：基于0.3至0.34的范围内的稀疏度阈值，构建所述脑功能网络。5.根据权利要求4所述的诊断装置，其特征在于，所述网络构建模块进一步配置为：基于0.3至0.34的范围内的多个稀疏度阈值，构建相应的多个脑功能网络。6.根据权利要求1所述的诊断装置，其特征在于，所述网络构建模块进一步配置为：定义网络节点并量化任意节点对之间的连接强度；基于所述连接强度的量化值利用阈值判断的方法判定任意节点对之间是否存在功能连接，从而形成脑功能网络。7.根据权利要求6所述的诊断装置，其特征在于，所述网络构建模块进一步配置为：将近红外光谱检测设备在所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪待发，
申请(专利权)人：丹阳慧创医疗设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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