[发明专利]自发性高血压大鼠脑模板和地图集的构建方法及设备

说明书

本发明公开一种自发性高血压大鼠脑模板和地图集的构建方法，以及相关设备，其中自发性高血压大鼠脑模板的构建方法，利用自发性高血压大鼠的磁共振脑图像构建脑模板，得到的脑模板可以更好的实现对自发性高血压大鼠的磁共振脑图像的精确配准，便于实现对自发性高血压大鼠脑影像数据的分析；根据本发明自发性高血压大鼠地图集的构建方法得到的地图集，可以实现自发性高血压大鼠脑组织的准确定位及脑区提取，为全脑范围内结构或功能网络图谱的构建提供依据。

技术领域

本发明涉及医学图像处理技术领域，更具体地，涉及一种自发性高血压大鼠脑模板的构建方法、自发性高血压大鼠地图集的构建方法、电子设备和计算机可读存储介质。

背景技术

随着人口老龄化的发展，因高血压引起的机体损伤以及多种并发症严重制约着老龄人群的健康水平和生活质量，消耗大量的医疗和社会资源。全球高血压患者大幅增长，高血压的预防与管理需高度重视。认识并了解高血压对脑老化进程的影响，能够为高血压的“早预防、早诊断、早干预、早治疗”提供重要依据。针对人体的临床研究很难控制被试者的各种混杂因素(如药物治疗、生活方式、饮食、肥胖等)，并且由于临床研究多为横断面研究，很难排除个体差异的干扰。因此，动物实验在高血压对脑老化进程影响的研究具有不可替代的作用。

大鼠生长周期相对较短，可以进行纵向研究降低个体差异，并在一定程度上减少被试数量。自发性高血压大鼠(SHR)是目前应用最为广泛的人类原发性高血压动物模型，与高血压人群相似，SHR伴有显著脑萎缩、动脉粥样硬化和心衰，且对降压药有反应。无创磁共振成像技术为大鼠脑研究提供了有力手段，可以评估大鼠脑的结构及功能特征。标准脑模板和地图集是分析神经影像数据不可缺少的工具。尽管SHR用于研究已近60年，但是目前未见关于SHR标准脑模板的系统报道。虽然目前有很多基于健康大鼠的脑模板，但由于SHR脑室系统明显扩张，显著的结构差异使正常的大鼠模板并不适用于SHR。若强行采用健康大鼠脑标准模板对个体SHR脑图像做空间变换，会影响图像的配准精度，引起解剖位置定位偏差，产生的误差会影响研究结论。因此，急需一套自发性高血压大鼠的脑模板。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种自发性高血压大鼠脑模板的构建方法、自发性高血压大鼠地图集的构建方法、电子设备和计算机可读存储介质。

本发明的第一方面，提供一种自发性高血压大鼠脑模板的构建方法，包括：

接收多个自发性高血压大鼠的磁共振脑图像，每个自发性高血压大鼠的磁共振脑图像均包括T2加权磁共振脑图像；

对每个自发性高血压大鼠的T2加权磁共振脑图像进行预处理，所述预处理包括非脑组织的剥除；

对预处理后的每个自发性高血压大鼠的预处理后的T2加权磁共振脑图像进行左右翻转，得到每个对应的自发性高血压大鼠的T2加权磁共振翻转脑图像；

接收第一参考模板选取指令，选择所述第一参考模板选取指令指示的预处理后的T2加权磁共振脑图像作为第一参考模板；

利用所述第一参考模板以外的所有预处理后的T2加权磁共振脑图像和所述第一参考模板，通过空间配准、图像平均和计算残差的方法，反复迭代，获得第一平均图像；

对所述第一平均图像进行左右翻转，获得第一平均翻转图像，将所述第一平均图像和所述第一平均翻转图像进行图像平均，获得第二参考模板；和

利用所有预处理后的T2加权磁共振脑图像、所有T2加权磁共振翻转脑图像和所述第二参考模板，通过空间配准、图像平均、平均图像翻转再平均和计算残差的方法，反复迭代，获得T2标准模板。

在其中一个实施例中，构建方法还包括：

对所述T2标准模板进行目标脑组织分割，获得第一目标脑组织概率图，目标脑组织包括：灰质、白质和脑脊液；

对所述第一目标脑组织概率图进行左右翻转，获得对应的第一目标脑组织概率翻转图；