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TWI678544B - 核磁共振成像儀以及失智症預檢系統 - Google Patents

核磁共振成像儀以及失智症預檢系統 Download PDF

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TWI678544B
TWI678544B TW107120074A TW107120074A TWI678544B TW I678544 B TWI678544 B TW I678544B TW 107120074 A TW107120074 A TW 107120074A TW 107120074 A TW107120074 A TW 107120074A TW I678544 B TWI678544 B TW I678544B
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郭台銘
Tai-Ming Gou
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鴻海精密工業股份有限公司
Hon Hai Precision Industry Co., Ltd.
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Abstract

本發明涉及一種核磁共振成像儀，其包括：使用者承載單元；圖像採集單元；控制電腦；以及信號處理電腦，所述信號處理電腦包括控制模組、資料處理模組、圖像重建模組、圖像存儲模組；其中，所述信號處理電腦進一步包括圖像比較模組，所述圖像比較模組用於對使用者在不同時間點拍攝的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像進行分析比對，從而使所述控制電腦根據所述圖像比較模組的比對結果向使用者輸出相應提示。

Description

核磁共振成像儀以及失智症預檢系統
本發明涉及醫療設備技術領域，尤其涉及一種核磁共振成像儀以及採用該核磁共振成像儀的失智症預檢系統。
失智症(Dementia)，是一種因腦部傷害或疾病所導致的漸進性認知功能退化性表現，失智症的叫法在臺灣比較普及，中國大陸又稱癡呆症，香港稱腦退化症。
如今，失智症患者越來越多。然而，等人們發現該症狀再去醫院檢查治療時，已經有點晚了。因此，如何有效的通過預檢設備對人體進行監控達到預防和及時治療該疾病成為目前需要解決的問題。
本發明提供一種用於對人體進行監控，從而達到預防和及時治療失智症疾病的核磁共振成像儀以及採用該核磁共振成像儀的失智症預檢系統。
一種核磁共振成像儀，其包括：使用者承載單元；圖像採集單元；控制電腦；以及信號處理電腦，所述信號處理電腦包括控制模組、資料處理模組、圖像重建模組、圖像存儲模組；其中，所述信號處理電腦進一步包括圖像比較模組，所述圖像比較模組用於對使用者在不同時間點拍攝的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像進行分析 比對，從而使所述控制電腦根據所述圖像比較模組的比對結果向使用者輸出相應提示。
一失智症預檢系統，其包括：多台設置於不同地點的核磁共振成像儀，所述核磁共振成像儀用於採集用戶的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像，並將該圖像發送至該雲端伺服器；以及與該多台核磁共振成像儀有線或無線連接的雲端伺服器，所述雲端伺服器用於存儲該腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像以及對使用者在不同時間點拍攝的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像進行分析比對，並並根據比對結果發送相應提示至用戶的手機等移動電子設備；其中，該核磁共振成像儀為上述核磁共振成像儀。
相較于現有技術，本發明的核磁共振成像儀可以對人體進行監控，從而達到預防和及時治療失智症疾病的目的。
1‧‧‧失智症預檢系統
10,10A,10B‧‧‧核磁共振成像儀
11‧‧‧雲端伺服器
12‧‧‧使用者承載單元
120‧‧‧移動床
122‧‧‧旋轉裝置
14‧‧‧圖像採集單元
140‧‧‧掃描旋轉裝置
16‧‧‧控制電腦
18‧‧‧信號處理電腦
180‧‧‧控制模組
182‧‧‧資料處理模組
184‧‧‧圖像重建模組
186‧‧‧圖像存儲模組
188‧‧‧圖像比較模組
圖1為本發明實施例1提供的核磁共振成像儀的結構示意圖。
圖2為本發明實施例1提供的核磁共振成像儀的信號處理電腦的功能模塊圖。
圖3為本發明實施例1提供的核磁共振成像儀的工作流程圖。
圖4為本發明實施例2提供的核磁共振成像儀的結構示意圖。
圖5為本發明實施例3提供的核磁共振成像儀的結構示意圖。
圖6為本發明實施例4提供的採用上述核磁共振成像儀的失智症預檢系統的功能模塊圖。
下面將結合附圖及具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。
實施例1
參見圖1，本發明實施例1的核磁共振成像儀10包括：使用者承載單元12、圖像採集單元14、控制電腦16以及信號處理電腦18。
所述使用者承載單元12包括：一移動床120以及與該移動床120連接的旋轉裝置122。該移動床120用於承載用戶並將用戶移動至該圖像採集單元14的檢測磁場中。該旋轉裝置122用於使該移動床120旋轉，從而帶動用戶實現360度旋轉。通過旋轉可以使該圖像採集單元14從不同角度採集腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像。可以理解，在所述使用者承載單元12設置旋轉裝置122可以無需在圖像採集單元14設置掃描旋轉裝置，這樣有利於所述圖像採集單元14減小體積和簡化結構，以便於更廣泛的應用與其他場所，而不僅僅是醫院。
所述圖像採集單元14包括：磁體部分以及磁共振波譜儀部分。所述磁體部分主要包括：產生強大的靜磁場的主磁體、使其產生的靜磁場逼近理想均勻磁場的補償線圈、產生梯度磁場的梯度線圈以及產生射頻磁場的射頻線圈。所述磁共振波譜儀部分包括：射頻發射單元和一套磁共振信號的接收系統。該磁共振信號的接收系統將接收到的磁共振信號通過變換器變為數位信號，並將該數位信號存入暫存器或發送至所述信號處理電腦18。
所述控制電腦16用於控制所述核磁共振成像儀10的工作。所述控制電腦16可以包括使用者對話介面，以便使用者操作。所述控制電腦16也可以通過有線或無線的方式連接至使用者的手機等移動電子設備，使使用者可以通過手機下載APP來操作。
參見圖2，所述信號處理電腦18包括：控制模組180、資料處理模組182、圖像重建模組184、圖像存儲模組186以及圖像比較模組188。所述控制模組180分別與所述資料處理模組182、圖像重建模組184、圖像存儲模組186以及圖像比較模組188連接，用於控制該信號處理電腦18的工作。所述資料處理模組182按所需方法處理原始資料。所述圖像重建模組184用於根據所述資料處理模組182處理後的資料生成磁共振的不同參數圖像。所述圖像存儲模組186用於存儲圖像，該圖像為使用者的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像。所述圖像比較模組188用於對使用者在不同時間點拍攝的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像進行分析比對所述控制電腦16可以根據所述圖像比較模組188的比對結果向使用者輸出相應提示。
具體地，所述圖像比較模組188的分析比對結果分為三個等級，分別為：在不同時間點拍攝的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像沒有發生變 化，在不同時間點拍攝的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像發生微小變化，以及在不同時間點拍攝的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像發生明顯變化。 所述“沒有發生變化”，“發生微小變化”和“發生明顯變化”是根據腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像在某一個或幾個方向的尺寸變化來判斷的。本實施例中，分別設定第一變化閾值H1和第二變化閾值H2，且H1<H2。當在不同時間點拍攝的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像的變化小於第一變化閾值H1時，判斷為“沒有發生變化”。當在不同時間點拍攝的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像的變化大於等於第一變化閾值H1且小於等於第二變化閾值H2時，判斷為“發生微小變化”。當在不同時間點拍攝的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像的變化大於第二變化閾值H2時，判斷為“發生明顯變化”。所述第一變化閾值H1和第二變化閾值H2可以根據實際情況設定。所述第一變化閾值H1和第二變化閾值H2可以為長度值也可以為比例值，例如，所述第一變化閾值H1為2-5%，第二變化閾值H2為5%-10%。即，當腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像比之前縮小的比例。優選地，將當下採集的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像尺寸Ln(n為大於1的整數)與第一次採集的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像尺寸L1進行比較，例如，當(L1-Ln)/Ln<2%，判斷為“沒有發生變化”；當2%<(L1-Ln)/Ln<5%，判斷為“發生微小變化”；當5%<(L1-Ln)/Ln,判斷為“發生明顯變化”。所述尺寸Ln可以為任意一個方向。
可以理解，由於失智症導致腦部記憶體的萎縮可能發生在任何一個或多個方向上，因此，本發明也可以選擇多個方向進行判斷，以增加判斷的準確性。具體地，在不同方向上得到的變化值中選擇最大值分別與所述第一變化閾值H1和第二變化閾值H2進行比較，以增加準確性。
在另一個實施例中，分別採集該腦部記憶體在相互垂直的X方向、Y方向和Z方向的尺寸Lx、Ly、Lz。然後根據該尺寸Lx、Ly、Lz分別判斷該腦部記憶體在X方向、Y方向和Z方向上有無明顯萎縮。如果三個方向的判斷結果均相同，則輸出該判斷結果；如果只有兩個方向的判斷結相同，則輸出該兩個方向的判斷結果；如果三個方向的判斷結果均不相同，則以“有微小變化”處理，建議多次測量確認。該方法可以增加準確性。
所述控制電腦16可以根據所述圖像比較模組188的比對結果向使用者輸出的提示可以根據需要設計。例如，當用戶在不同時間點拍攝的腦部記 憶體的微結構的斷層掃描圖像沒有發生變化時，輸出結果為“您很健康”；當用戶在不同時間點拍攝的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像發生微小變化時，輸出結果為“您有失智症傾向，請進一步檢測確認”；當用戶在不同時間點拍攝的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像發生明顯變化時，輸出結果為“您有失智症，請及時就醫治療”。
參見圖3，可選擇地，當用戶在不同時間點拍攝的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像發生微小變化時，也可以多次掃描確認。此時所述核磁共振成像儀10的工作流程包括以下步驟：步驟S11，採集使用者的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像；步驟S12，對用戶在不同時間點拍攝的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像進行分析比對；步驟S13，判斷分析比對結果，當比對結果為“沒有發生變化”則進入步驟S14；當比對結果為“發生明顯變化”則進入步驟S15；當比對結果為“發生微小變化”則進入步驟S16；步驟S14，輸出提示“您很健康”；步驟S15，輸出提示“您有失智症，請及時就醫治療”；以及步驟S16，多次檢測確認。進一步，所述步驟S16中，當多次確認結果仍然是“發生微小變化”則輸出結果“您有失智症傾向，請進一步到醫院檢測確認”。
在另一個實施例中，根據步驟S12中分析比對時選擇的方向的數量，本發明的核磁共振成像儀10還可以包括快速檢測模式和精確檢測模式兩種不同的工作模式。例如，快速檢測模式時，僅僅在一個方向上檢測腦部記憶體微結構的變化，而精確檢測模式時，在XYZ三個方向分別檢測腦部記憶體微結構的變化。使用者可以根據需要自己選擇不同的工作模式。
所述核磁共振成像儀10使用時可以安裝在商場、咖啡館等公共場所。用戶使用時先註冊帳戶作為ID，每次使用時登錄即可。用戶只要定期去附近某一台核磁共振成像儀10進行預檢，即可隨時獲得自己關於失智症方面的健康狀態提示。優選地，使用者可以通過手機等移動電子設備有線或無線連接該核磁共振成像儀10。例如，使用時只要掃描二維碼即可。該核磁共振成像儀10也會將分析結果發送至手機等移動電子設備。
實施例2
參見圖4，本發明實施例2的核磁共振成像儀10A包括：使用者承載單元12、圖像採集單元14、控制電腦16以及信號處理電腦18。
本發明實施例2的核磁共振成像儀10A與本發明實施例1的核磁共振成像儀10的結構基本相同，其區別在於，所述使用者承載單元12的移動床120無法旋轉，而所述圖像採集單元14包括一掃描旋轉裝置140。該掃描旋轉裝置140可以改變梯度磁場的梯度方向和射頻磁場的方向，從而從不同角度對使用者頭部進行分層掃描。
實施例3
參見圖5，本發明實施例3的核磁共振成像儀10B包括：使用者承載單元12、圖像採集單元14、控制電腦16以及信號處理電腦18。
本發明實施例3的核磁共振成像儀10B與本發明實施例1的核磁共振成像儀10的結構基本相同，其區別在於，所述圖像採集單元14懸空設置，所述用者承載單元12包括一旋轉升降台124和一設置於該旋轉升降台124上的依靠體126。所述依靠體126可以為一靠椅。使用時，使用者站立該旋轉升降台124上或坐立在所述靠椅上，所述旋轉升降台124將使用者送入檢測磁場中。由於該設備僅用於檢測腦部，所以只要上半身進入所述圖像採集單元14的空腔即可。由於該核磁共振成像儀10B的監控對象本身不是患者，通常可以在檢測時站立或坐立。該核磁共振成像儀10B的圖像採集單元14懸空設置，可以節省空間。而且，對於站立或坐立的監控對象，旋轉時的體驗要遠優於躺著旋轉。
實施例4
參見圖6，本發明實施例4進一步提供一種採用上述核磁共振成像儀10的失智症預檢系統1。該失智症預檢系統1包括多台設置於不同地點的核磁共振成像儀10，以及與該多台核磁共振成像儀10有線或無線連接的雲端伺服器11。所述核磁共振成像儀10用於採集用戶的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像，並將該圖像發送至該雲端伺服器11。所述雲端伺服器11用於存儲該腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像以及對使用者在不同時間點拍攝的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像進行分析比對，並並根據比對結果發送相應提示至用戶的手機等移動電子設備。
可以理解，該失智症預檢系統1可以使使用者根據情況選擇方便的核磁共振成像儀10進行圖像採集，而無需去固定的地點尋找核磁共振成像儀10。所述核磁共振成像儀10也可以為核磁共振成像儀10A,10B。
可選擇地，所述失智症預檢系統1中，也可以完全通過所述雲端伺服器11實現資料處理和圖像重建等功能，這樣每台核磁共振成像儀10僅包括使用者承載單元12、圖像採集單元14以及控制電腦16即可。即，每台核磁共振成像儀不包括信號處理電腦。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡習知本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

Claims (10)

  1. 一種核磁共振成像儀，其包括：使用者承載單元；圖像採集單元；控制電腦；以及信號處理電腦，所述信號處理電腦包括控制模組、資料處理模組、圖像重建模組、圖像存儲模組；其改良在於，所述信號處理電腦進一步包括圖像比較模組，所述圖像比較模組用於對使用者在不同時間點拍攝的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像進行分析比對，判斷該使用者在不同時間點拍攝的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像在某一方向的尺寸變化，從而使所述控制電腦根據所述圖像比較模組的比對結果向使用者輸出相應提示。
  2. 如請求項1所述的核磁共振成像儀，其中，所述使用者承載單元包括移動床以及與該移動床連接的旋轉裝置，該旋轉裝置用於使該移動床旋轉，從而帶動用戶實現360度旋轉。
  3. 如請求項1所述的核磁共振成像儀，其中，所述使用者承載單元的移動床無法旋轉，而所述圖像採集單元包括一掃描旋轉裝置，該掃描旋轉裝置用於改變梯度磁場的梯度方向和射頻磁場的方向，從而從不同角度對使用者頭部進行分層掃描。
  4. 如請求項1所述的核磁共振成像儀，其中，所述圖像採集單元懸空設置，所述用者承載單元包括一旋轉升降台和一設置於該旋轉升降台上的依靠體。
  5. 如請求項1所述的核磁共振成像儀，其中，所述控制電腦包括使用者對話介面，以便使用者操作。
  6. 如請求項1所述的核磁共振成像儀，其中，所述控制電腦通過有線或無線的方式連接至使用者的移動電子設備，使使用者可以通過手機下載APP來操作。
  7. 如請求項1所述的核磁共振成像儀，其中，所述圖像比較模組的分析比對結果分為三個等級，分別為：在不同時間點拍攝的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像沒有發生變化，在不同時間點拍攝的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像發生微小變化，以及在不同時間點拍攝的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像發生明顯變化。
  8. 如請求項7所述的核磁共振成像儀，其中，所述圖像比較模組用於判斷該使用者在不同時間點拍攝的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像在多個方向的尺寸變化，並在不同方向上得到的尺寸變化值中選擇最大值分別與一第一變化閾值H1和一變化閾值H2進行比較，且H1<H2；當該最大值小於第一變化閾值H1時，判斷為“沒有發生變化”；當該最大值大於等於第一變化閾值H1且小於等於第二變化閾值H2時，判斷為“發生微小變化”；當該最大值大於第二變化閾值H2時，判斷為“發生明顯變化”。
  9. 如請求項1所述的核磁共振成像儀，其中，所述控制電腦用於控制所述核磁共振成像儀進行以下工作：步驟S11，採集使用者的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像；步驟S12，對用戶在不同時間點拍攝的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像進行分析比對；步驟S13，判斷分析比對結果，當比對結果為“沒有發生變化”則進入步驟S14；當比對結果為“發生明顯變化”則進入步驟S15；當比對結果為“發生微小變化”則進入步驟S16；步驟S14，輸出提示“您很健康”；步驟S15，輸出提示“您有失智症，請及時就醫治療”；以及步驟S16，多次檢測確認。
  10. 一失智症預檢系統，其包括：多台設置於不同地點的核磁共振成像儀；以及與該多台核磁共振成像儀有線或無線連接的雲端伺服器，所述核磁共振成像儀用於採集用戶的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像，並將該圖像發送至該雲端伺服器，所述雲端伺服器用於存儲該腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像以及對使用者在不同時間點拍攝的腦部記憶體的微結構的斷層掃描圖像進行分析比對，並根據比對結果發送相應提示至用戶的移動電子設備；其改良在於，該核磁共振成像儀為如請求項1至9任意一項所述的核磁共振成像儀。
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