[發明專利]自發性高血壓大鼠腦模板和地圖集的構建方法及設備

有效

• 申請號: 202110462436.2
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113066113B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 耿左軍;楊迎迎;張權;任嘉良;朱青峰;王立新;張勇智
• 申請（專利權）人: 河北醫科大學第二醫院
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33;G06T7/00;G06T3/00
• 代理公司: 北京預立生科知識產權代理有限公司 11736
• 代理人: 劉雪穩;李紅偉

本發明公開一種自發性高血壓大鼠腦模板和地圖集的構建方法，以及相關設備，其中自發性高血壓大鼠腦模板的構建方法，利用自發性高血壓大鼠的磁共振腦圖像構建腦模板，得到的腦模板可以更好的實現對自發性高血壓大鼠的磁共振腦圖像的精確配準，便于實現對自發性高血壓大鼠腦影像數據的分析；根據本發明自發性高血壓大鼠地圖集的構建方法得到的地圖集，可以實現自發性高血壓大鼠腦組織的準確定位及腦區提取，為全腦范圍內結構或功能網絡圖譜的構建提供依據。

技術領域

本發明涉及醫學圖像處理技術領域，更具體地，涉及一種自發性高血壓大鼠腦模板的構建方法、自發性高血壓大鼠地圖集的構建方法、電子設備和計算機可讀存儲介質。

背景技術

隨著人口老齡化的發展，因高血壓引起的機體損傷以及多種并發癥嚴重制約著老齡人群的健康水平和生活質量，消耗大量的醫療和社會資源。全球高血壓患者大幅增長，高血壓的預防與管理需高度重視。認識并了解高血壓對腦老化進程的影響，能夠為高血壓的“早預防、早診斷、早干預、早治療”提供重要依據。針對人體的臨床研究很難控制被試者的各種混雜因素(如藥物治療、生活方式、飲食、肥胖等)，并且由于臨床研究多為橫斷面研究，很難排除個體差異的干擾。因此，動物實驗在高血壓對腦老化進程影響的研究具有不可替代的作用。

大鼠生長周期相對較短，可以進行縱向研究降低個體差異，并在一定程度上減少被試數量。自發性高血壓大鼠(SHR)是目前應用最為廣泛的人類原發性高血壓動物模型，與高血壓人群相似，SHR伴有顯著腦萎縮、動脈粥樣硬化和心衰，且對降壓藥有反應。無創磁共振成像技術為大鼠腦研究提供了有力手段，可以評估大鼠腦的結構及功能特征。標準腦模板和地圖集是分析神經影像數據不可缺少的工具。盡管SHR用于研究已近60年，但是目前未見關于SHR標準腦模板的系統報道。雖然目前有很多基于健康大鼠的腦模板，但由于SHR腦室系統明顯擴張，顯著的結構差異使正常的大鼠模板并不適用于SHR。若強行采用健康大鼠腦標準模板對個體SHR腦圖像做空間變換，會影響圖像的配準精度，引起解剖位置定位偏差，產生的誤差會影響研究結論。因此，急需一套自發性高血壓大鼠的腦模板。

發明內容

鑒于上述問題，本發明提出了一種自發性高血壓大鼠腦模板的構建方法、自發性高血壓大鼠地圖集的構建方法、電子設備和計算機可讀存儲介質。

本發明的第一方面，提供一種自發性高血壓大鼠腦模板的構建方法，包括：

接收多個自發性高血壓大鼠的磁共振腦圖像，每個自發性高血壓大鼠的磁共振腦圖像均包括T2加權磁共振腦圖像；

對每個自發性高血壓大鼠的T2加權磁共振腦圖像進行預處理，所述預處理包括非腦組織的剝除；

對預處理后的每個自發性高血壓大鼠的預處理后的T2加權磁共振腦圖像進行左右翻轉，得到每個對應的自發性高血壓大鼠的T2加權磁共振翻轉腦圖像；

接收第一參考模板選取指令，選擇所述第一參考模板選取指令指示的預處理后的T2加權磁共振腦圖像作為第一參考模板；

利用所述第一參考模板以外的所有預處理后的T2加權磁共振腦圖像和所述第一參考模板，通過空間配準、圖像平均和計算殘差的方法，反復迭代，獲得第一平均圖像；

對所述第一平均圖像進行左右翻轉，獲得第一平均翻轉圖像，將所述第一平均圖像和所述第一平均翻轉圖像進行圖像平均，獲得第二參考模板；和

利用所有預處理后的T2加權磁共振腦圖像、所有T2加權磁共振翻轉腦圖像和所述第二參考模板，通過空間配準、圖像平均、平均圖像翻轉再平均和計算殘差的方法，反復迭代，獲得T2標準模板。

在其中一個實施例中，構建方法還包括：

對所述T2標準模板進行目標腦組織分割，獲得第一目標腦組織概率圖，目標腦組織包括：灰質、白質和腦脊液；

對所述第一目標腦組織概率圖進行左右翻轉，獲得對應的第一目標腦組織概率翻轉圖；