血脑屏障关闭时间的确定方法、装置、电子设备及介质

技术特征：
1.一种血脑屏障关闭时间的确定方法，其特征在于，包括：在通过磁共振引导超声开放目标对象的目标脑部区域的血脑屏障的过程中，分别获取所述目标脑部区域的与多个造影剂注射时刻对应的磁共振纵向弛豫时间图谱，其中，每个所述造影剂注射时刻对应的磁共振纵向弛豫时间图谱包括注射造影剂的前一时刻的磁共振纵向弛豫时间图谱和注射造影剂的后一时刻的磁共振纵向弛豫时间图谱；确定所述目标脑部区域的血脑屏障开放区域、与所述血脑屏障开放区域对应的肌肉组织区域以及与所述血脑屏障开放区域对应的血脑屏障闭合区域；针对每个磁共振纵向弛豫时间图谱，分别确定所述血脑屏障开放区域的第一磁共振纵向弛豫时间、所述肌肉组织区域的第二磁共振纵向弛豫时间以及所述血脑屏障闭合区域的第三磁共振纵向弛豫时间；基于所述第一磁共振纵向弛豫时间确定所述血脑屏障开放区域的开放区域造影剂浓度，基于所述第二磁共振纵向弛豫时间确定所述肌肉组织区域的肌肉造影剂浓度，基于所述第三磁共振纵向弛豫时间确定所述血脑屏障闭合区域的闭合造影剂浓度；根据多个造影剂注射时刻对应的所述开放区域造影剂浓度、所述肌肉造影剂浓度以及所述闭合造影剂浓度确定所述血脑屏障开放区域的关闭时间。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述开放区域造影剂浓度、所述肌肉造影剂浓度以及所述闭合造影剂浓度确定所述血脑屏障开放区域的关闭时间，包括：根据多个造影剂注射时刻对应的所述肌肉造影剂浓度对预先构建的肌肉造影剂浓度衰减模型进行拟合求解，得到所述肌肉造影剂浓度的衰减时间系数以及每个所述造影剂注射时刻下所述肌肉造影剂浓度的肌肉跳变幅度；根据多个造影剂注射时刻对应的所述开放区域造影剂浓度、所述衰减时间系数、所述肌肉跳变幅度对预先构建的开放区域恢复模型进行拟合求解，得到所述血脑屏障开放区域的恢复时间系数以及每个所述造影剂注射时刻下所述开放区域造影剂浓度的开放跳变幅度；基于所述闭合造影剂浓度、所述开放跳变幅度以及所述恢复时间系数确定所述血脑屏障开放区域的关闭时间；其中，所述闭合造影剂浓度基于所述闭合造影剂浓度衰减模型确定；所述开放区域恢复模型基于所述肌肉造影剂浓度衰减模型构建；所述肌肉造影剂浓度衰减模型、所述闭合造影剂浓度衰减模型均基于指数衰减函数构建。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述开放区域恢复模型为：其中，c
f
(t)表示血脑屏障开放区域在t时刻的开放区域造影剂浓度，ap表示每个所述造影剂注射时刻下所述开放区域造影剂浓度的肌肉跳变幅度，
·
表示乘法运算，λ表示所述血脑屏障开放区域的恢复时间系数，*表示卷积运算，u(t)表示单位输入函数，b为常数，bc
m
(t)表示血管造影剂浓度。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述肌肉造影剂浓度衰减模型为：c
m
(t)＝bp
·
e-μt
*u(t)
其中，c
m
(t)表示所述肌肉组织区域在t时刻的肌肉造影剂浓度，bp表示每个所述造影剂注射时刻下所述肌肉造影剂浓度的肌肉跳变幅度，
·
表示乘法运算，μ表示所述肌肉造影剂浓度的衰减时间系数，*表示卷积运算，u(t)表示单位输入函数。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述闭合造影剂浓度、所述开放跳变幅度以及恢复时间系数确定血脑屏障开放区域的关闭时间，包括：基于如下公式以及所述闭合造影剂浓度、所述开放跳变幅度和所述恢复时间系数确定血脑屏障开放区域的关闭时间：其中，t
c
表示所述血脑屏障开放区域的关闭时间，c
c
(t)为所述血脑屏障闭合区域在t时刻的闭合造影剂浓度，表示所述血脑屏障闭合区域在t＝t
c
时刻的闭合造影剂浓度，ap表示每个所述造影剂注射时刻下所述开放区域造影剂浓度的肌肉跳变幅度，
·
表示乘法运算，λ表示所述血脑屏障开放区域的恢复时间系数。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一磁共振纵向弛豫时间确定所述血脑屏障开放区域的开放区域造影剂浓度，包括：基于如下公式以及所述第一磁共振纵向弛豫时间确定所述血脑屏障开放区域的开放区域造影剂浓度：其中，c
f
(t)表示所述血脑屏障开放区域在t时刻的开放区域造影剂浓度，r1表示造影剂的弛豫率，t
10f
表示未注射造影剂时所述血脑屏障开放区域的第一磁共振纵向弛豫时间，t
1f
(t)表示t时刻所述血脑屏障开放区域的第一磁共振纵向弛豫时间。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别获取所述目标脑部区域的与多个造影剂注射时刻对应的磁共振纵向弛豫时间图谱，包括：基于可变翻转角磁共振成像技术获取所述目标脑部区域的与多个造影剂注射时刻对应的磁共振纵向弛豫时间图谱。8.一种血脑屏障关闭时间的确定装置，其特征在于，包括：磁共振图谱获取模块，用于在通过磁共振引导超声开放目标对象的目标脑部区域的血脑屏障的过程中，分别获取所述目标脑部区域的与多个造影剂注射时刻对应的磁共振纵向弛豫时间图谱，其中，每个所述造影剂注射时刻对应的磁共振纵向弛豫时间图谱包括注射造影剂的前一时刻的磁共振纵向弛豫时间图谱和注射造影剂的后一时刻的磁共振纵向弛豫时间图谱；区域确定模块，用于确定所述目标脑部区域的血脑屏障开放区域、与所述血脑屏障开放区域对应的肌肉组织区域以及与所述血脑屏障开放区域对应的血脑屏障闭合区域；磁共振纵向弛豫时间确定模块，用于针对每个磁共振纵向弛豫时间图谱，分别确定所述血脑屏障开放区域的第一磁共振纵向弛豫时间、所述肌肉组织区域的第二磁共振纵向弛豫时间以及所述血脑屏障闭合区域的第三磁共振纵向弛豫时间；造影剂浓度确定模块，用于基于所述第一磁共振纵向弛豫时间确定所述血脑屏障开放
区域的开放区域造影剂浓度，基于所述第二磁共振纵向弛豫时间确定所述肌肉组织区域的肌肉造影剂浓度，基于所述第三磁共振纵向弛豫时间确定所述血脑屏障闭合区域的闭合造影剂浓度；血脑屏障关闭时间确定模块，用于根据多个造影剂注射时刻对应的所述开放区域造影剂浓度、所述肌肉造影剂浓度以及所述闭合造影剂浓度确定所述血脑屏障开放区域的关闭时间。9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一所述的血脑屏障关闭时间的确定方法。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的血脑屏障关闭时间的确定方法。

技术总结
本发明实施例公开了一种血脑屏障关闭时间的确定方法、装置、电子设备及介质，其中，该方法包括：在通过磁共振引导超声开放目标对象的目标脑部区域的血脑屏障的过程中，分别获取目标脑部区域的与多个造影剂注射时刻对应的磁共振纵向弛豫时间图谱，确定目标脑部区域的血脑屏障开放区域、与血脑屏障开放区域对应的肌肉组织区域以及血脑屏障闭合区域；针对每个磁共振纵向弛豫时间图谱，分别确定血脑屏障开放区域、肌肉组织区域以及与血脑屏障闭合区域的磁共振纵向弛豫时间；基于各区域的磁共振纵向弛豫时间确定各个区域的造影剂浓度；根据多个注射时刻对应的各区域的造影剂浓度确定血脑屏障开放区域的关闭时间。实现了对血脑屏障开放恢复时间的预测。开放恢复时间的预测。开放恢复时间的预测。


技术研发人员：郑海荣 周辉 刘新 邹超 乔阳紫
受保护的技术使用者：中国科学院深圳先进技术研究院
技术研发日：2021.07.22
技术公布日：2023/2/6