脑肿瘤患者的脑功能图谱确定方法及装置制造方法及图纸

本公开提出了一种脑肿瘤患者的脑功能图谱确定方法及装置，其中，脑肿瘤患者的脑功能图谱确定方法包括：获取目标脑肿瘤患者的扫描数据；确定手术侧半球体素集合和非手术侧半球体素集合；根据脑功能分区模板，确定包括N个脑功能分区的非手术侧半球脑功能图谱；根据N个脑功能分区、M个脑肿瘤累及区域和手术侧半球体素集合，确定手术侧半球脑功能图谱；根据非手术侧半球脑功能图谱和手术侧半球脑功能图谱，确定目标脑肿瘤患者的个体脑功能图谱；能够无创地实现对脑肿瘤患者的脑功能分区，针对目标脑肿瘤患者形成个体脑功能图谱。目标脑肿瘤患者形成个体脑功能图谱。目标脑肿瘤患者形成个体脑功能图谱。

【技术实现步骤摘要】
脑肿瘤患者的脑功能图谱确定方法及装置


[0001]本公开涉及计算机
，尤其涉及一种脑肿瘤患者的脑功能图谱确定方法及装置。

技术介绍

[0002]脑功能分区是根据磁共振成像数据，对大脑皮层进行精细化分区，一般认为不同区域的脑皮质参与不同的脑功能活动。脑肿瘤患者的脑功能分区确定对于手术过程中的功能保护有着重要意义。脑肿瘤患者的脑功能分区方法一直是难题，因为脑肿瘤会影响大脑的结构和功能，健康大脑的分区计算方法不能适用于脑肿瘤患者，所以针对脑肿瘤患者的分区需要有针对该疾病脑功能特点的特殊分区计算方法。当前尚无同时具备无风险、准确、可靠的对脑肿瘤患者进行术前脑功能分区的技术手段。

技术实现思路

[0003]本公开提出了脑肿瘤患者的脑功能图谱确定方法、装置、电子设备及存储介质，用以对脑肿瘤患者进行术前脑功能分区。
[0004]第一方面，本公开提供了一种脑肿瘤患者的脑功能图谱确定方法，包括：
[0005]获取目标脑肿瘤患者的扫描数据，其中，所述扫描数据包括对所述目标脑肿瘤患者的脑部进行磁共振成像得到的数据，所述扫描数据包括预设数目个体素中每个体素对应的信号时间序列；
[0006]根据所述目标脑肿瘤患者的脑肿瘤所在位置与所述扫描数据，确定手术侧半球体素集合和非手术侧半球体素集合；
[0007]根据脑功能分区模板和所述非手术侧半球体素集合，确定非手术侧半球脑功能图谱，其中，所述非手术侧半球脑功能图谱包括N个脑功能分区，N≥2；
[0008]根据所述手术侧半球体素集合确定M个脑肿瘤累及区域，M≥1；
[0009]根据所述N个脑功能分区、所述M个脑肿瘤累及区域和所述手术侧半球体素集合，确定手术侧半球脑功能图谱；
[0010]根据所述非手术侧半球脑功能图谱和所述手术侧半球脑功能图谱，确定所述目标脑肿瘤患者的个体脑功能图谱，其中，所述个体脑功能图谱包括p个脑功能分区和q个脑肿瘤分区，p≤N，q≤M。
[0011]在一些可选的实施方式中，所述根据脑功能分区模板和所述非手术侧半球体素集合，确定非手术侧半球脑功能图谱，包括：
[0012]根据所述脑功能分区模板将所述非手术侧半球体素集合分为N个脑功能分区；
[0013]对于所述N个脑功能分区中每个脑功能分区，将该脑功能分区中体素的平均信号时间序列确定为该脑功能分区的参考信号时间序列；
[0014]对于所述非手术侧半球体素集合中的每个体素，将所述N个脑功能分区中参考信号时间序列与该体素的相关度最高的脑功能分区确定为该体素对应的脑功能分区，以得到
非手术侧半球第一迭代脑功能图谱；
[0015]根据所述非手术侧半球第一迭代脑功能图谱确定所述非手术侧半球体素集合中每个体素的置信度；
[0016]对于所述第一迭代脑功能图谱中的每个脑功能分区，将该脑功能分区中置信度大于预设置信度阈值的体素的平均信号时间序列确定为该脑功能分区的参考信号时间序列；
[0017]执行以下第一迭代操作：对于所述非手术侧半球体素集合中的每个体素，将所述非手术侧半球第一迭代脑功能图谱中参考信号时间序列与该体素的相关度最高的脑功能分区确定为该体素对应的脑功能分区，以得到非手术侧半球第二迭代脑功能图谱；根据所述非手术侧半球第二迭代脑功能图谱更新所述非手术侧半球体素集合中每个体素的置信度；对于所述非手术侧半球第二迭代脑功能图谱中的每个脑功能分区，将该脑功能分区中更新后的置信度大于预设置信度阈值的体素的平均信号时间序列确定为该脑功能分区的参考信号时间序列；确定是否满足第一迭代终结条件；若是，将所述非手术侧半球第二迭代脑功能图谱确定为所述非手术侧半球脑功能图谱；若否，将所述非手术侧半球第一迭代脑功能图谱更新为所述非手术侧半球第二迭代脑功能图谱后继续执行所述第一迭代操作。
[0018]在一些可选的实施方式中，所述根据所述N个脑功能分区、所述M个脑肿瘤累及区域和所述手术侧半球体素集合，确定手术侧半球脑功能图谱，包括：
[0019]确定所述M个脑肿瘤累及区域中每个脑肿瘤累及区域的参考信号时间序列；
[0020]对于所述手术侧半球体素集合中的每个体素，确定该体素与所述N个脑功能分区和所述M个脑肿瘤累及区域的相关度；若相关度最高的为脑肿瘤累及区域，将该相关度最高的脑肿瘤累及区域对应的脑肿瘤分区确定为该体素对应的脑肿瘤分区；若相关度最高的为脑功能分区，将该相关度最高的脑功能分区确定为该体素对应的脑功能分区；以得到手术侧半球第一迭代脑功能图谱；
[0021]根据所述手术侧半球第一迭代脑功能图谱确定所述手术侧半球体素集合中每个体素的置信度；
[0022]对于所述第一迭代脑功能图谱中的每个脑功能分区和每个脑肿瘤分区，将该脑功能分区及该脑肿瘤分区中置信度大于预设置信度阈值的体素的平均信号时间序列对应确定为该脑功能分区及该脑肿瘤分区的参考信号时间序列；
[0023]执行以下第二迭代操作：对于所述手术侧半球体素集合中的每个体素，确定该体素与所述手术侧半球第一迭代脑功能图谱中每个脑功能分区和每个脑肿瘤分区的相关度；若相关度最高的为脑肿瘤分区，将该相关度最高的脑肿瘤分区确定为该体素对应的脑肿瘤分区；若相关度最高的为脑功能分区，将该相关度最高的脑功能分区确定为该体素对应的脑功能分区；以得到手术侧半球第二迭代脑功能图谱；根据所述手术侧半球第二迭代脑功能图谱更新所述手术侧半球体素集合中每个体素的置信度；对于所述手术侧半球第二迭代脑功能图谱中的每个脑功能分区和每个脑肿瘤分区，将该脑功能分区及该脑肿瘤分区中更新后的置信度大于预设置信度阈值的体素的平均信号时间序列对应确定为该脑功能分区及该脑肿瘤分区的参考信号时间序列；确定是否满足第二迭代终结条件；若是，将所述手术侧半球第二迭代脑功能图谱确定为所述手术侧半球脑功能图谱；若否，将所述手术侧半球第一迭代脑功能图谱更新为所述手术侧半球第二迭代脑功能图谱后继续执行所述第二迭代操作。
[0024]在一些可选的实施方式中，所述根据所述非手术侧半球脑功能图谱和所述手术侧半球脑功能图谱，确定所述目标脑肿瘤患者的个体脑功能图谱，包括：
[0025]将所述非手术侧半球脑功能图谱和所述手术侧半球脑功能图谱组合得到全脑功能图谱；
[0026]对于所述全脑功能图谱中每个脑功能分区和每个脑肿瘤分区，将该脑功能分区及该脑肿瘤分区中体素的平均信号时间序列对应确定为该脑功能分区及该脑肿瘤分区的参考信号时间序列；
[0027]对于所述全脑功能图谱中的每个体素，确定该体素与所述全脑功能图谱中每个脑功能分区和每个脑肿瘤分区的相关度；若相关度最高的为脑肿瘤分区，将该相关度最高的脑肿瘤分区确定为该体素对应的脑肿瘤分区；若相关度最高的为脑功能分区，将该相关度最高的脑功能分区确定为该体素对应的脑功能分区；以得到所述个体脑功能图谱。
[0028]在一些可选的实施方式中，所述功能磁共振成像，包括：任务态功能磁共振成像，和/或，静息态功能磁共振成像。
[0029]第二方面，本公开提供了一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脑肿瘤患者的脑功能图谱确定方法，包括：获取目标脑肿瘤患者的扫描数据，其中，所述扫描数据包括对所述目标脑肿瘤患者的脑部进行磁共振成像得到的数据，所述扫描数据包括预设数目个体素中每个体素对应的信号时间序列；根据所述目标脑肿瘤患者的脑肿瘤所在位置与所述扫描数据，确定手术侧半球体素集合和非手术侧半球体素集合；根据脑功能分区模板和所述非手术侧半球体素集合，确定非手术侧半球脑功能图谱，其中，所述非手术侧半球脑功能图谱包括N个脑功能分区，N≥2；根据所述手术侧半球体素集合确定M个脑肿瘤累及区域，M≥1；根据所述N个脑功能分区、所述M个脑肿瘤累及区域和所述手术侧半球体素集合，确定手术侧半球脑功能图谱；根据所述非手术侧半球脑功能图谱和所述手术侧半球脑功能图谱，确定所述目标脑肿瘤患者的个体脑功能图谱，其中，所述个体脑功能图谱包括p个脑功能分区和q个脑肿瘤分区，p≤N，q≤M。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据脑功能分区模板和所述非手术侧半球体素集合，确定非手术侧半球脑功能图谱，包括：根据所述脑功能分区模板将所述非手术侧半球体素集合分为N个脑功能分区；对于所述N个脑功能分区中每个脑功能分区，将该脑功能分区中体素的平均信号时间序列确定为该脑功能分区的参考信号时间序列；对于所述非手术侧半球体素集合中的每个体素，将所述N个脑功能分区中参考信号时间序列与该体素的相关度最高的脑功能分区确定为该体素对应的脑功能分区，以得到非手术侧半球第一迭代脑功能图谱；根据所述非手术侧半球第一迭代脑功能图谱确定所述非手术侧半球体素集合中每个体素的置信度；对于所述第一迭代脑功能图谱中的每个脑功能分区，将该脑功能分区中置信度大于预设置信度阈值的体素的平均信号时间序列确定为该脑功能分区的参考信号时间序列；执行以下第一迭代操作：对于所述非手术侧半球体素集合中的每个体素，将所述非手术侧半球第一迭代脑功能图谱中参考信号时间序列与该体素的相关度最高的脑功能分区确定为该体素对应的脑功能分区，以得到非手术侧半球第二迭代脑功能图谱；根据所述非手术侧半球第二迭代脑功能图谱更新所述非手术侧半球体素集合中每个体素的置信度；对于所述非手术侧半球第二迭代脑功能图谱中的每个脑功能分区，将该脑功能分区中更新后的置信度大于预设置信度阈值的体素的平均信号时间序列确定为该脑功能分区的参考信号时间序列；确定是否满足第一迭代终结条件；若是，将所述非手术侧半球第二迭代脑功能图谱确定为所述非手术侧半球脑功能图谱；若否，将所述非手术侧半球第一迭代脑功能图谱更新为所述非手术侧半球第二迭代脑功能图谱后继续执行所述第一迭代操作。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述根据所述N个脑功能分区、所述M个脑肿瘤累及区域和所述手术侧半球体素集合，确定手术侧半球脑功能图谱，包括：确定所述M个脑肿瘤累及区域中每个脑肿瘤累及区域的参考信号时间序列；对于所述手术侧半球体素集合中的每个体素，确定该体素与所述N个脑功能分区和所
述M个脑肿瘤累及区域的相关度；若相关度最高的为脑肿瘤累及区域，将该相关度最高的脑肿瘤累及区域对应的脑肿瘤分区确定为该体素对应的脑肿瘤分区；若相关度最高的为脑功能分区，将该相关度最高的脑功能分区确定为该体素对应的脑功能分区；以得到手术侧半球第一迭代脑功能图谱；根据所述手术侧半球第一迭代脑功能图谱确定所述手术侧半球体素集合中每个体素的置信度；对于所述第一迭代脑功能图谱中的每个脑功能分区和每个脑肿瘤分区，将该脑功能分区及该脑肿瘤分区中置信度大于预设置信度阈值的体素的平均信号时间序列对应确定为该脑功能分区及该脑肿瘤分区的参考信号时间序列；执行以下第二迭代操作：对于所述手术侧半球体素集合中的每个体素，...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏可成，张维，
申请(专利权)人：北京银河方圆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：