自发性高血压大鼠脑模板和地图集的构建方法及设备

摘要

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。

说明书

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；

对所述第一目标脑组织概率图和所述第一目标脑组织概率翻转图进行图像平均，获得目标脑组织初始概率图；和

利用目标脑组织初始概率图和所述T2标准模板，对每个预处理后的T2加权磁共振脑图像和每个T2加权磁共振翻转脑图像，通过空间配准，组织分割，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，获得目标脑组织概率图。

在其中一个实施例中，每个自发性高血压大鼠的磁共振脑图像均包括弥散张量磁共振图像；

所述构建方法还包括：

对灰质组织概率图、白质组织概率图和脑脊液组织概率图，分别进行二值化处理获得灰质组织蒙片、白质组织蒙片和脑脊液组织蒙片；

对所有弥散张量磁共振图像进行预处理，得到获得每个弥散张量磁共振图像对应的多种弥散参数图；

对每个弥散参数图分别进行左右翻转，获得每个弥散参数图分别对应的弥散参数翻转图；

将每个弥散参数图及其对应的弥散参数翻转图分别配准到所述T2标准模板；

将相同种类的配准后的弥散参数图及对应的配准后的弥散参数翻转图进行图像平均，平均图像翻转再平均，得到每种弥散参数图对应的弥散参数初始模板；

利用相同种类的弥散参数图、对应的弥散参数翻转图和对应的弥散参数初始模板，通过图像平均、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，获得每种弥散参数图对应的弥散参数模板；和

利用所述灰质组织蒙片、白质组织蒙片和脑脊液组织蒙片对每种弥散参数图对应的弥散参数模板进行非脑组织的剥除，获得每种弥散参数图对应的弥散参数标准模板。

在其中一个实施例中，所述弥散参数图包括FA图、MD图和b0图，所述FA图、MD图和b0图对应的标准模板分别为FA标准模板、MD标准模板和b0标准模板。

在其中一个实施例中，每个自发性高血压大鼠的磁共振脑图像均包括功能性磁共振图像；

所述构建方法还包括：

对灰质组织概率图、白质组织概率图和脑脊液组织概率图，分别进行二值化处理获得灰质组织蒙片、白质组织蒙片和脑脊液组织蒙片；

对每个自发性高血压大鼠的功能性磁共振图像进行预处理，得到第一功能性磁共振图像；

对所有第一功能性磁共振图像进行左右翻转，获得第一功能性磁共振翻转图像；

将所有第一功能性磁共振图像和所有第一功能性磁共振翻转图像配准到所述T2标准模板，得到标准化第一功能性磁共振图像和标准化第一功能性磁共振翻转图像；

对所有标准化第一功能性磁共振图像和标准化第一功能性磁共振翻转图像进行图像平均，平均图像翻转再平均，得到功能性磁共振图像初始模板；

利用所有第一功能性磁共振图像、所有第一功能性磁共振翻转图像和所述功能性磁共振图像初始模板，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，获得功能性磁共振图像模板；和

利用所述灰质组织蒙片、白质组织蒙片和脑脊液组织蒙片对所述功能性磁共振图像模板进行非脑组织的剥除，获得功能性磁共振图像标准模板。

在其中一个实施例中，所述功能性磁共振图像包括EPI图像，所述功能性磁共振图像标准模板包括EPI标准模板。

本发明另一方面，还提供一种自发性高血压大鼠地图集的构建方法，包括：

获取Tohoku T2模板配准到以上所述的构建方法得到的T2标准模板的第一变换关系；

根据所述第一变换关系，将Tohoku地图集进行变换，获得目标右侧皮层结构；

在所述目标右侧皮层结构的基础上，分别参照以上所述的构建方法获得的T2标准模板，以上所述的构建方法获得的灰质组织概率图、白质组织概率图和脑脊液组织概率图，以及以上所述的构建方法获得的弥散参数标准模板，在冠状位层面绘制目标右侧皮层下结构并在轴位层面和矢状位层面进行修正；

对所述目标右侧皮层结构进行图像计算，获得与目标右侧皮层结构对称的目标左侧皮层结构；和

对所述目标右侧皮层下结构进行图像计算获得与所述目标右侧皮层下结构对称的目标左侧皮层下结构；

其中所述目标右侧皮层结构、目标左侧皮层结构、目标右侧皮层下结构和目标左侧皮层下结构构成所述自发性高血压大鼠地图集。

在其中一个实施例中，所述目标右侧皮层结构包括多个右侧皮层脑区，所述目标左侧皮层结构包括多个左侧皮层脑区，其中，每个右侧皮层脑区与一个左侧皮层脑区为镜像对应关系，每个右侧皮层脑区和每个左侧皮层脑区分别对应一个标签；所述目标右侧皮层下结构包括多个第一右侧皮层下脑区和多个第二右侧皮层下脑区，所述目标左侧皮层下结构中包括多个第一左侧皮层下脑区和多个第二左侧皮层下脑区；其中，每个第一右侧皮层下脑区为一个完整脑区，并且与一个第一左侧皮层下脑区为镜像对应关系；每个第二右侧皮层下脑区为半个脑区，并且与一个第二左侧皮层下脑区镜像对应并组成一个完整脑区；每个第一右侧皮层下脑区和每个第一左侧皮层下脑区分别对应一个标签，每个第二右侧皮层下脑区和对应的第二左侧皮层下脑区共同对应一个标签；其中每个标签之间互不相同。

本发明另一方面，还提供一种电子设备，包括：

一个或多个处理器；

存储器；

一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序被配置为执行以上所述的构建方法。

本发明另一方面，还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以上所述的构建方法。

本发明实施例中的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；根据本发明实施例中的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。进一步的，由于根据本发明实施例中的方法获得的脑模板和地图集都是对称性的，因此得到的脑模板和地图集可以用于脑侧别差异的研究。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。

图1示出了根据本发明一个实施例的自发性高血压大鼠脑模板的构建方法的流程图。

图2示出了根据本发明一个实施例的自发性高血压大鼠脑模板的构建方法的流程图。

图3示出了根据本发明一个实施例的自发性高血压大鼠脑模板的构建方法的流程图。图4示出了根据本发明一个实施例的自发性高血压大鼠脑模板的构建方法的流程图。

图5示出了根据本发明一个实施例的自发性高血压大鼠脑模板的构建方法的流程图。

图6示出了根据本发明一个实施例中的一种电子设备的结构框图。

图7示出了根据本发明一个实施例中的一种电子设备的结构框图。

图8示出了根据本发明另一个实施例中的一种计算机设备的内部结构图。

图9示出了根据本发明中的实验例中获得的自发性高血压大鼠T2标准模板、FA标准模板、MD标准模板、b0标准模板和EPI标准模板在冠状位、轴位和矢状位的切片。

图10示出了根据本发明中的本发明中的实验例中获得的自发性高血压大鼠灰质组织概率图、白质组织概率图、脑脊液组织概率图和叠加在T2标准模板图像上的伪彩色组织概率图在冠状位、轴位和矢状位的切片。

图11示出了根据本发明的实验例中获得的自发性高血压大鼠地图集。

图12示出了在灰质、白质、脑脊液及全脑水平比较个体空间T2WI图像与本发明的实验例中的脑模板空间的相似系数(DICE)，Hausdorff距离(HD)结果图。

图13示出了个体空间与本发明实验例中的脑模板空间的灰质、白质、脑脊液及全脑的体积值比较结果图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如101、102等，仅仅是用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块、术语等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在一个实施例中，如图1所示，提供一种自发性高血压大鼠脑模板的构建方法，本实施例以该方法应用于终端进行举例说明，可以理解的是，该方法也可以应用于服务器，还可以应用于包括终端和服务器的系统，并通过终端和服务器的交互实现。在本实施例中自发性高血压大鼠脑模板的构建方法包括以下步骤：

步骤101，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。

在本发明实施例中，磁共振脑图像是对自发性高血压大鼠进行全脑扫描得到的，其中T2加权磁共振脑图像是通过对自发性高血压大鼠进行T2WI扫描得到的。

优选的，在一个实施例中所述接收多个自发性高血压大鼠的磁共振脑图像，包括接收多个自发性高血压大鼠在成年后的多个时间点分别进行扫描得到的磁共振脑图像；每个自发性高血压大鼠的磁共振脑图像包括多个时间点对应的多个T2加权磁共振脑图像。

举例来说，多个自发性高血压大鼠的T2加权磁共振脑图像可以是对8只自发性高血压大鼠在3个时间点(10周、24周和52周)进行扫描得到的，因此实际上总共有24个T2加权磁共振脑图像，在本发明实施例中的1个T2加权磁共振脑图像实际上指的包含有多帧图像的一套图像，以下的所有在1个T2加权磁共振脑图像上的操作均是在其中每帧对应的图像上的操作。多个时间点的选择使得得到的磁共振图像可以贯穿自发性高血压大鼠的成年早期和老年，因此使得得到的脑模板可以适用于更长时间跨度的自发性高血压大鼠脑影像的处理。

步骤102，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。

在本发明实施例中，非脑组织的剥除可以减少图像的处理范围，减小处理量，节约处理时间。举例来说，非脑组织的剥除例如可以是采用ITK-SNAP(3.6.0版本)手工剥除非脑组织。

在一些实施例中，所述预处理还包括在非脑组织的剥除之前对T2加权磁共振脑图像进行偏差场校正。举例来说，可以是采用N4算法对T2加权磁共振脑图像进行偏差场校正。在一些实施例中，所述预处理还包括在非脑组织剥除之前对T2加权磁共振脑图像进行体素放大，放大到预设倍数。在一个具体的实施例中，所述预设倍数为10倍。进行体素放大预处理的作用是，使得自发性高血压大鼠的脑图像的大小可以适应常规的基于人开发的影像数据处理软件，如SPM12(2013b版本)。

步骤103，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。

在本发明实施例中，通过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；T2加权磁共振翻转脑图像和预处理后的T2加权磁共振脑图像作为后续处理过程的原始图像，使得原始图像个数翻倍，相当于拓宽了样本量使得最终得到的T2标准模板得到一定程度的优化；再者，通过获得T2加权磁共振翻转脑图像使得后续得到的T2标准模板为对称性的脑模板，从而可以更好得适用于脑侧别差异的研究。

举例来说，对8只自发性高血压大鼠在3个时间点(10周、24周和52周)进行扫描得到的24个T2加权磁共振脑图像，对24个T2加权磁共振脑图像进行左右翻转得到24个T2加权磁共振翻转脑图像。

步骤104，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。

在本发明实施例中，所述第一参考模板选取指令所携带的指定自发性高血压大鼠一般指的是在所有自发性高血压大鼠的T2加权磁共振脑图像中，其中的脑组织位于图像中心位置，并且脑组织左右对称性好的T2加权磁共振脑图像所对应的自发性高血压大鼠。

优选的，每个自发性高血压大鼠的磁共振脑图像包括多个时间点对应的多个T2加权磁共振脑图像时，其中所述将所述第一参考模板选取指令所携带的指定自发性高血压大鼠的预处理后的T2加权磁共振脑图像作为第一参考模板，具体来说是将所述第一参考模板选取指令所携带的指定自发性高血压大鼠在中间时间点对应的预处理后的T2加权磁共振脑图像作为第一参考模板，其中作为第一参考模板的处理后的T2加权磁共振脑图像中的脑组织位于图像中心位置，并且脑组织左右对称性好。

举例来说，对8只自发性高血压大鼠在3个时间点(10周、24周和52周)进行扫描得到的24个T2加权磁共振脑图像，优选的选取24周自发性高血压大鼠的T2加权磁共振脑图像中的脑组织位于图像中心位置，并且脑组织左右对称性好的图像作为第一参考模板。

步骤105，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。

在本发明实施例中，所述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，具体包括：

步骤1051，将所述第一参考模板以外的所有预处理后的T2加权磁共振脑图像分别配准到所述第一参考模板，并对所有配准后的T2加权磁共振脑图像进行图像平均，获得第一初始平均图像；

步骤1052，计算所述第一初始平均图像和所述第一参考模板的残差，如果残差小于第一预定值，则接受所述第一初始平均图像作为第一平均图像；

步骤1053，如果残差大于等于第一预定值，则以初始平均图像作为新的第一参考模板，重复步骤1051(此时步骤1051中需要对所有预处理后的T2加权磁共振脑图像进行处理)和步骤1052，直至残差小于第一预定值，获得第一平均图像。

在本发明实施例中，优选的空间配准是采用的基于图像强度配准的方法来进行配准。具体来说，其中“将所述第一参考模板以外的所有预处理后的T2加权磁共振脑图像分别配准到所述第一参考模板”具体来说是利用12参数的仿射变换(12-parameter affinetransformation)和非线性变换(non-linear registration)的结合进行配准。其中12参数的仿射变换对图像进行旋转、平移和拉伸形变等变换；非线性变换是对12参数的仿射变换后的图像与模板之间的局部细小差异。

在本发明实施例中，残差指的是强度剩余平均差(即RSID)。残差的计算公式如下：

其中，imgi表示第一参考模板，imgm表示初始平均图像，i,j,k表示像素点在图像的矩阵坐标，n表示图像中像素点的总个数。

步骤106，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。

步骤107，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。

在本发明实施例中，所述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，具体包括：

步骤1071，将所有预处理后的T2加权磁共振脑图像和所有T2加权磁共振翻转脑图像分别配准到所述第二参考模板，并对所有配准后的T2加权磁共振脑图像和所有配准后的T2加权磁共振翻转脑图像进行图像平均，获得第二初始平均图像；

步骤1072，对所述第二平均图像进行左右翻转，获得第二平均翻转图像，将所述第二平均图像和所述第二平均翻转图像进行图像平均，获得第三参考模板。

步骤1073，计算所述第三参考模板和所述第二参考模板的残差，如果残差小于第二预定值，则接受所述第三参考模板作为T2标准模板；

步骤1074，如果残差大于等于第二预定值，则以第三参考模板作为新的参考模板，重复步骤1071、步骤1072和步骤1073，直至残差小于第二预定值，获得T2标准模板。

在本发明实施例中，步骤106得到的第二参考模板是通过第一平均图像和第一平均翻转图像的图像平均得到的，因此第二参考模板本身即是对称性图像。步骤107中，由于对所有预处理后的T2加权磁共振脑图像和所有T2加权磁共振翻转脑图像配准到第二参考模板，然后进行图像平均，对平均图像进行翻转和求平均得到第三参考模板，对第三参考模板与第二参考模板进行残差计算，反复迭代直至残差小于第二预定值。步骤106得到的第二参考模板本身的对称性，以及步骤107中对所有预处理后的T2加权磁共振脑图像和所有T2加权磁共振翻转脑图像的配准图像进行了图像平均，并平均图像进行翻转和求平均，使得最终得到的图像具有良好的对称性。因此，步骤106和步骤107的双重作用使得最终得到的T2标准模板左右对称性更好。

在一些实施例中，还可以过采样T2标准模板到等体素1mm(体素放大10倍后)，并对T2标准模板的图像原点进行调整，获得等体素T2标准模板。本发明实施例中，等体素T2标准模板中每个体素都是小正方体，在冠状位、轴位和矢状位各个切片上使得图像拥有更优的可视化效果，并且便于后续图像后处理的计算。所述对T2标准模板的图像原点进行调整，包括：获取Tohoku T2模板原点坐标位置，依据Tohoku T2模板原点坐标位置，重新调整T2标准模板的原点。对T2标准模板的图像原点进行调整后，使得图像原点坐标很好辨识，有利于个体空间图像向模板空间的配准。其中原点调整的过程可以采用SPM12工具包进行。

图1所示的方法得到的T2标准模板是脑模板的一种，本发明其他实施例中还公开了其他种类的脑模板的构建方法。图2为本发明实施例中另外一种自发性高血压大鼠脑模板的构建方法。如图2所示的方法，本实施例中得到的脑模板为脑组织概率图，最终得到的脑组织概率图有三个，分别为灰质组织概率图、白质组织概率图和脑脊液组织概率图。如图2所示，本实施例中的自发性高血压大鼠脑模板的构建方法还包括以下步骤：

步骤201，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。

本一个实施例中，步骤201通过对所述T2标准模板进行一次初步分割，获得初步分割目标脑组织概率图；然后采用初步分割目标脑组织概率图作为先验模板，再次对所述T2标准模板进行分割，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。

在一个更为具体的实施例中，步骤201包括以下步骤：

利用FSL的FAST工具包对T2标准模板进行初步分割，得到初步分割目标脑组织概率图，目标脑组织包括：灰质、白质和脑脊液；

利用ITK-SNAP软件对所述初步目标脑组织概率图进行校正；

将校正后的初步分割目标脑组织概率图作为先验模板，利用SPM统一化分割算法对所述T2标准模板进行组织分割，获得第一目标脑组织概率图。

在一个实施例中，所述利用ITK-SNAP软件对所述初步分割目标脑组织概率图进行校正，是针对利用FSL的FAST工具包对T2标准模板进行初步分割后得到的图像有缺陷的情况下需要采用的方法，具体来说包括：利用ITK-SNAP软件对所述初步分割目标脑组织概率图进行二值化处理，得到校正后的初步分割目标脑组织概率图。具体来说是由于初步分割目标脑组织概率图上可能会存在一些点的显示是错误的，例如可能出现组织中间部分出现缺口，因此采用二值化的方法对图片进行校正处理，从而使得作为利用SPM统一化分割算法对所述T2标准模板进行组织分割的先验模板不会有明显的错误和不合理的像素，保证后续分割的准确性。

步骤202，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。

步骤203，对所述第一目标脑组织概率图和所述第一目标脑组织概率翻转图进行图像平均，获得目标脑组织初始概率图。

步骤204，利用目标脑组织初始概率图和T2标准模板，对每个预处理后的T2加权磁共振脑图像和每个T2加权磁共振翻转脑图像分别通过空间配准，组织分割，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，获得目标脑组织概率图。

在本发明实施例中，所述利用目标脑组织初始概率图和T2标准模板，对每个预处理后的T2加权磁共振脑图像和每个T2加权磁共振翻转脑图像分别通过空间配准，组织分割，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，获得目标脑组织概率图；具体包括：

步骤2041，将每个预处理后的T2加权磁共振脑图像和每个T2加权磁共振翻转脑图像分别配准到T2标准模板。

步骤2042，利用所述目标脑组织初始概率图，对配准后的每个预处理后的T2加权磁共振脑图像和每个T2加权磁共振翻转脑图像进行脑组织分割得到对应的目标脑组织概率图。

步骤2043，对分割后的所有目标脑组织概率图分别进行图像平均，得到目标脑组织概率平均图。

步骤2044，对所述目标脑组织概率平均图进行左右翻转，获得目标脑组织概率平均图的翻转图像，将所述目标脑组织概率平均图和目标脑组织概率平均图的翻转图进行图像平均，获得对称性目标脑组织概率平均图。

步骤2045，对所述对称性目标脑组织概率平均图和所述脑组织初始概率图计算残差，如果残差小于第三预定值，则接受所述对称性目标脑组织概率平均图作为目标脑组织概率图。

如果残差大于等于第三预定值，则以所述对称性目标脑组织概率图平均图作为新的目标脑组织初始概率图，重复步骤2041至步骤2045，直至残差小于第三预定值，获得目标脑组织概率图。在一个实施例中，步骤2045中对所述对称性目标脑组织平均概率图和所述脑组织初始概率图计算残差，具体来说是对称性灰质组织概率平均图和灰质组织初始概率图计算残差。

在本发明的一个具体实施例中，利用SPM12统一化分割算法，在所述目标脑组织初始概率图和T2标准模板的基础上，对每个预处理后的T2加权磁共振脑图像和每个T2加权磁共振翻转脑图像进行组织分割。由于SPM12统一化分割算法将空间配准和组织分割进行统一，即步骤2041和步骤2042在SPM12统一化分割算法下同时完成。

图3为本发明实施例中另外一种自发性高血压大鼠脑模板的构建方法。如图3所示的方法，最终得到的脑模板为弥散参数标准模板；弥散参数标准模板具体包括FA标准模板、MD标准模板和b0标准模板。如图3所示，本实施例中的自发性高血压大鼠脑模板的构建方法还包括以下步骤：

步骤301，对灰质组织概率图、白质组织概率图和脑脊液组织概率图，分别进行二值化处理获得灰质组织蒙片、白质组织蒙片和脑脊液组织蒙片。

在本发明实施例中，其中蒙片即为mask，二值化处理时将概率图上的点进行二值化分类，即概率图上的每个像素点为1(白色)或0(黑色)。

在一个实施例中，对灰质组织概率图、白质组织概率图和脑脊液组织概率图进行二值化处理时，具体来说时将概率的阈值设置为0.5，即对于灰质组织概率图、白质组织概率图和脑脊液组织概率图上概率大于0.5的像素点则将其设置为1(白色)，对于概率小于0.5的像素点则将其设置为0(黑色)。

步骤302，对所有弥散张量磁共振图像进行预处理，获得每个弥散张量磁共振图像对应的多种弥散参数图。

在本发明实施例中，其中的弥散张量磁共振图像(DTI图像)指的是进行DTI扫描得到的MRI图像。在一个具体实施例中，是利用MS GRE EPI序列行DTI扫描得到的MRI图像。

在一个具体实施例中，所述对所有弥散张量磁共振图像进行预处理，获得每个弥散张量磁共振图像对应的多种弥散参数图，具体来说是利用FSL软件对弥散张量磁共振图像预处理，提取b0图像，进行涡流校正和弥散方向校正，计算得到FA图和MD图。其中FA为各项异性分数，MD为平均扩散率。

在一个实施例中，对所有弥散张量磁共振图像进行预处理，还包括对所有弥散张量磁共振图像进行体素放大，放大到预设倍数。在一个具体的实施例中，所述预设倍数为10倍。进行体素放大预处理的作用是，使得自发性高血压大鼠的脑图像的大小可以适应常规的基于人开发的影像数据处理软件。

步骤303，对每个弥散参数图分别进行左右翻转，获得每个弥散参数图分别对应的弥散参数翻转图。

步骤304，将每个弥散参数图及其对应的弥散参数翻转图分别配准到所述T2标准模板。

本发明实施例中，在每个自发性高血压大鼠的磁共振图像中，弥散张量磁共振图像和T2加权磁共振脑图像一一对应，即同一个自发性高血压大鼠在同一周龄时在进行T2WI扫描时也进行了DTI扫描。

在一个实施例中，步骤304具体包括以下子步骤：

将每个自发性高血压大鼠的每种弥散张量磁共振图像配准到该自发性高血压大鼠的T2加权磁共振脑图像上，获得所有初次配准的弥散张量磁共振图像；

将每个自发性高血压大鼠的每种弥散张量磁共振翻转图像分别配准到该自发性高血压大鼠的T2加权磁共振翻转脑图像上，获得所有初次配准的弥散张量磁共振翻转图像；

获取每个预处理后的T2加权磁共振脑图像和每个T2加权磁共振翻转脑图像配准到T2标准模板上的变换关系；

利用每个初次配准的弥散张量磁共振图像和对应的变换关系，对该初次配准的弥散张量磁共振图像进行变换，获得所有的弥散参数图所对应的配准后的弥散参数图；

利用每个初次配准的弥散张量磁共振翻转图像和对应的变换关系，对该初次配准的弥散张量磁共振翻转图像进行变换，获得所有的弥散参数图所对应的配准后的弥散参数翻转图。

在一个实施例中，其中获取每个预处理后的T2加权磁共振脑图像和每个T2加权磁共振翻转脑图像配准到T2标准模板上的变换关系，可以是单独进行变换获取，也可以是通过步骤2041和步骤2042的配准分割过程记录得到的。

步骤305，将相同种类的配准后的弥散参数图及对应的配准后的弥散参数翻转图进行图像平均，平均图像翻转再平均，得到每种弥散参数图对应的弥散参数初始模板。

步骤306，利用相同种类的弥散参数图、对应的弥散参数翻转图和对应的弥散参数初始模板，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，获得每种弥散参数图对应的弥散参数模板。

本发明实施例中，所述利用相同种类的弥散参数图、对应的弥散参数翻转图和对应的弥散参数初始模板，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，获得每种弥散参数图对应的弥散参数模板，包括：

步骤3061，将相同种类的弥散参数图和对应的弥散参数翻转图分别配准到对应的弥散参数初始模板上，并对所有配准后的图像进行图像平均，获得每种弥散参数图对应的第三初始平均图像；

步骤3062，对所述每种弥散参数图对应的第三初始平均图像进行左右翻转，获得每种弥散参数图对应的第三初始平均图像的翻转图像，将所述每种弥散参数图对应的第三初始平均图像和每种弥散参数图对应的第三初始平均图像的翻转图像进行图像平均，获得每种弥散参数图对应的对称性第三初始平均图像。

步骤3063，计算每种弥散参数图对应的对称性第三初始平均图像和对应的弥散参数初始模板的残差，如果残差小于第四预定值，则接受对称性第三初始平均图像作为该种弥散参数图对应的弥散参数模板。

如果残差大于等于第四预定值，则以对称性第三初始平均图像作为新的弥散参数初始模板，重复步骤3061、步骤3062和步骤3063，直至残差小于第四预定值，获得每种弥散参数图对应的弥散参数模板。

步骤307，利用所述灰质组织蒙片、白质组织蒙片和脑脊液组织蒙片对每种弥散参数图对应的弥散参数模板进行非脑组织的剥除，获得每种弥散参数图对应的弥散参数标准模板。

本发明实施例中，利用灰质组织蒙片、白质组织蒙片和脑脊液组织蒙片对弥散参数模板进行非脑组织的剥除。具体来说，本发明实施例中的灰质组织蒙片、白质组织蒙片和脑脊液组织蒙片三个蒙片的白色部分对应的即是脑组织部分，将三个蒙片覆盖同时覆盖到待处理的弥散参数模板上，可以将待处理的弥散参数模板上与蒙片上像素为1的部分计算出来。采用蒙片进行组织分割，可以代替手工剥除非脑组织，从而节约时间成本。

图4为本发明实施例中另外一种自发性高血压大鼠脑模板的构建方法的流程示意图。如图4所示的方法，最终得到的脑模板为功能性磁共振图像模板；进一步来说，功能性磁共振图像模板具体包括EPI标准模板。如图4所示，本实施例中的自发性高血压大鼠脑模板的构建方法还包括以下步骤：

步骤401，对灰质组织概率图、白质组织概率图和脑脊液组织概率图，分别进行二值化处理获得灰质组织蒙片、白质组织蒙片和脑脊液组织蒙片。

在本发明实施例中，其中蒙片即为mask，二值化处理时将概率图上的点进行二值化分类，即概率图上的每个像素点为1(白色)或0(黑色)。

在一个实施例中，对灰质组织概率图、白质组织概率图和脑脊液组织概率图进行二值化处理时，具体来说时将概率的阈值设置为0.5，即对于灰质组织概率图、白质组织概率图和脑脊液组织概率图上概率大于0.5的像素点则将其设置为1(白色)，对于概率小于0.5的像素点则将其设置为0(黑色)。

步骤402，对每个自发性高血压大鼠的功能性磁共振图像进行预处理，得到第一功能性磁共振图像。

在本发明实施例中，功能性磁共振图像指的是进行fMRI扫描得到的图像。具体来说，是利用SE GRE EPI序列进行fMRI扫描得到的EPI图像。在进行EPI序列以极快的采集速度，在一个数分钟的实验(Session)中，产生数百至数千幅图像，几十个不同时间的脑体积成为EPI图像的时间序列(Time-series Image)。

在本发明实施例中，每个自发性高血压大鼠的功能性磁共振图像包括200个时间点对应的200个EPI图像。在对每个自发性高血压大鼠的功能性磁共振图像进行预处理之前，还包括剔除EPI图像中前10个时间点对应的EPI图像，这样处理可以将前10个时间点大鼠状态及扫描设备不稳定的图像排除，从而减小图像的误差。

在一个具体实施例中，所述对每个自发性高血压大鼠的功能性磁共振图像进行预处理，具体包括：对每个自发性高血压大鼠的所有EPI图像进行时间层校正和头动校正，然后对校正后的EPI图像进行图像平均，得到所述第一功能性磁共振图像。在一些实施例中，所述预处理还包括在时间层校正和头动校正之前对每个自发性高血压大鼠的功能性磁共振图像进行体素放大，放大到预设倍数。在一个具体的实施例中，所述预设倍数为10倍。进行体素放大预处理的作用是，使得自发性高血压大鼠的脑图像的大小可以适应常规的基于人开发的影像数据处理软件。

步骤403，对所有第一功能性磁共振图像进行左右翻转，获得第一功能性磁共振翻转图像。

步骤404，将所有第一功能性磁共振图像和所有第一功能性磁共振翻转图像配准到所述T2标准模板，得到标准化第一功能性磁共振图像和标准化第一功能性磁共振翻转图像。

本发明实施例中，在每个自发性高血压大鼠的第一功能性磁共振图像和T2加权磁共振脑图像一一对应，即同一个自发性高血压大鼠在同一周龄时在进行T2WI扫描时也进行了fMRI扫描。

在一个实施例中，步骤404具体包括以下子步骤：

将每个自发性高血压大鼠的第一功能性磁共振图像配准到该自发性高血压大鼠的T2加权磁共振脑图像上，获得所有初次配准的第一功能性磁共振图像；

将每个自发性高血压大鼠的第一功能性磁共振翻转图像配准到该自发性高血压大鼠的T2加权磁共振翻转脑图像上，获得所有初次配准的第一功能性磁共振翻转图像；

获取每个预处理后的T2加权磁共振脑图像和每个T2加权磁共振翻转脑图像配准到T2标准模板上的变换关系；

利用每个初次配准的第一功能性磁共振图像和对应的变换关系，对该初次配准的第一功能性磁共振图像进行变换，获得所有的标准化第一功能性磁共振图像；和

利用每个初次配准的第一功能性磁共振翻转图像和对应的变换关系，对该初次配准的第一功能性磁共振翻转图像进行变换，获得所有的标准化第一功能性磁共振翻转图像。

在一个实施例中，其中获取每个预处理后的T2加权磁共振脑图像和每个T2加权磁共振翻转脑图像配准到T2标准模板上的变换关系，可以是单独进行变换获取，也可以是通过步骤2041和步骤2042的配准分割过程记录得到的。

步骤405，对所有标准化第一功能性磁共振图像和标准化第一功能性磁共振翻转图像进行图像平均，平均图像翻转再平均，得到功能性磁共振图像初始模板。

步骤406，利用所有第一功能性磁共振图像、所有第一功能性磁共振翻转图像和所述功能性磁共振图像初始模板，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，获得功能性磁共振图像模板。

本发明实施例中，所述利用所有第一功能性磁共振图像、所有第一功能性磁共振翻转图像和所述功能性磁共振图像初始模板，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，获得功能性磁共振图像模板；包括：

步骤4061，将所有第一功能性磁共振图像和所有第一功能性磁共振翻转图像分别配准到功能性磁共振图像初始模板上，并对所有配准后的图像进行图像平均，获得第四初始平均图像；

步骤4062，对所述第四初始平均图像进行左右翻转，获得第四初始平均图像的翻转图像，将所述第四初始平均图像和第四初始平均图像的翻转图像进行图像平均，获得对称性第四初始平均图像。

步骤4063，分别计算对称性第四初始平均图像和功能性磁共振图像初始模板的残差，如果残差小于第五预定值，则接受对称性第四初始平均图像作为功能性磁共振图像模板。

如果残差大于等于第五预定值，则以对称性第四初始平均图像作为新的功能性磁共振图像初始模板，重复步骤4061、步骤4062和步骤4063，直至残差小于第五预定值，获得功能性磁共振图像模板。

步骤407，利用所述灰质组织蒙片、白质组织蒙片和脑脊液组织蒙片对所述功能性磁共振图像模板进行非脑组织的剥除，获得功能性磁共振图像标准模板。

本发明实施例中，利用灰质组织蒙片、白质组织蒙片和脑脊液组织蒙片对功能性磁共振图像模板进行非脑组织的剥除。具体来说，本发明实施例中的灰质组织蒙片、白质组织蒙片和脑脊液组织蒙片三个蒙片的白色部分对应的即是脑组织部分，将三个蒙片覆盖同时覆盖到待处理的功能性磁共振图像模板上，可以将待处理的功能性磁共振图像模板上与蒙片上像素为1的部分计算出来。采用蒙片进行组织分割，可以代替手工剥除非脑组织，从而节约时间成本。

本发明实施例中的第一预定值、第二预定值、第三预定值、第四预定值和第五预定值可以为5％，一般认为当残差小于5％时，图像已经精确配准。

在一个实施例中，多个自发性高血压大鼠的磁共振脑图像的扫描过程是连续进行的，即对同一只自发性高血压大鼠连续进行了T2WI扫描、DTI扫描和fMRI扫描，因此得到同一只自发性高血压大鼠的T2加权磁共振脑图像、弥散张量磁共振图像和功能性磁共振图像均在同一大鼠的同一状态下测定的，因此配准精度较好。

图5为本发明实施例中的自发性高血压大鼠地图集的构建方法的流程示意图，如图5所示，本发明实施例中的自发性高血压大鼠地图集的构建方法，包括以下步骤：

步骤501，获取Tohoku T2模板配准到以上所述的构建方法得到的T2标准模板的第一变换关系。

在本发明实施例中，在构建自发性高血压大鼠地图集时利用了Tohoku T2模板和Tohoku地图集(https://scalablebrainatlas.incf.org/rat/VSNetal11)，该模板和地图集是利用Wistar大鼠构建的，而自发性高血压大鼠本质上来说也是来源于Wistar大鼠，由于两者之间的同源性因此借助Tohoku T2模板和Tohoku地图集建立自发性高血压大鼠地图集在节约时间成本的同时，可以使得地图集与自发性高血压大鼠具有更好的对应性。

在发明实施例中，所述获取Tohoku T2模板配准到以上所述的构建方法得到的T2标准模板的第一变换关系，具体来说，可以是通过将Tohoku T2模板配准到本发明实施中的T2标准模板上，并记录配准过程的变换关系作为第一变换关系。

步骤502，根据所述第一变换关系，将Tohoku地图集进行变换，获取目标右侧皮层结构。

在本发明实施例中，利用第一变换关系将Tohoku地图集进行变换，然后取变换后的Tohoku地图集中的右侧皮层结构作为目标右侧皮层结构，方法简单，节约时间成本。

在一个实施例中，目标右侧皮层结构具体来说包括多个右侧皮层脑区，并且每个右侧皮层脑区对应一个标签。在Tohoku地图集中，右侧皮层脑区的个数为48个，目标右侧皮层脑区的个数也为48个。

步骤503，在所述目标右侧皮层结构的基础上，分别参照以上所述的构建方法获得的T2标准模板，以上所述的构建方法获得的灰质组织概率图、白质组织概率图和脑脊液组织概率图，以及以上所述的构建方法获得的弥散参数标准模板，在冠状位层面绘制目标右侧皮层下结构并在轴位层面和矢状位层面进行修正。

在本发明实施例中，在绘制目标右侧皮层下结构时参照T2标准模板，灰质组织概率图、白质组织概率图和脑脊液组织概率图，弥散参数标准模板，即在绘制目标右侧皮层结构的不同部分时需要参照不同的脑模板，具体来说是根据目标右侧皮层下结构的某一部分在哪个脑模板中最为清晰则以该模板为主要参考绘制皮层下结构的该部分。

在一个实施例中，利用ITK-SNAP工具，借助不同的脑模板的图像的对比度差异及不同脑组织的组织概率图，在冠状位层面绘制皮层下结构，之后在轴位层面和矢状位层面反复逐层修正。

在一个实施例中，目标右侧皮层下结构包括多个第一右侧皮层下脑区和多个第二右侧皮层下脑区，其中每个第一右侧皮层下脑区为一个完整脑区，每个第二右侧皮层下脑区为半个脑区。在一个具体实施例中，第一右侧皮层下脑区的个数为24个，第二右侧皮层下脑区的个数为19个。

步骤504，对所述目标右侧皮层结构进行图像计算，获得与目标右侧皮层结构对称的目标左侧皮层结构。

步骤505，对所述目标右侧皮层下结构进行图像计算获得与所述目标右侧皮层下结构对称的目标左侧皮层下结构；其中所述目标右侧皮层结构、目标左侧皮层结构、目标右侧皮层下结构和目标左侧皮层下结构构成所述自发性高血压大鼠地图集。

在本发明实施例中，通过对目标右侧皮层结构进行图像计算获得与目标右侧皮层结构对称的目标左侧皮层结构，对目标右侧皮层下结构进行图像计算获得与目标右侧皮层下结构对称的目标左侧皮层下结构；目标右侧皮层结构、目标左侧皮层结构、目标右侧皮层下结构和目标左侧皮层下结构构成的自发性高血压大鼠左右对称的地图集，可以更好的应用于脑侧别差异方面的研究，例如可以用于研究脑老化过程的脑左右侧差异。

在一个实施例中，目标右侧皮层结构包括多个右侧皮层脑区，目标左侧皮层结构包括多个左侧皮层脑区，其中，每个右侧皮层脑区与一个左侧皮层脑区为镜像对应关系，每个右侧皮层脑区和每个左侧皮层脑区分别对应一个标签；目标右侧皮层下结构包括多个第一右侧皮层下脑区和多个第二右侧皮层下脑区，目标左侧皮层下结构中包括多个第一左侧皮层下脑区和多个第二左侧皮层下脑区；其中，每个第一右侧皮层下脑区为一个完整脑区，并且与一个第一左侧皮层下脑区为镜像对应关系；每个第二右侧皮层下脑区为半个脑区，并且与一个第二左侧皮层下脑区镜像对应并组成一个完整脑区；每个第一右侧皮层下脑区和每个第一左侧皮层下脑区分别对应一个标签，每个第二右侧皮层下脑区和对应的第二左侧皮层下脑区共同对应一个标签；其中每个标签之间互不相同。

本发明实施例中的方法具有以下优势：(1)利用在体MRI技术制作脑模板，更真实的反应大鼠脑结构。且长跨度的纵向扫描使本模板适用于从成年早期到老年的各时期SHR。(2)利用多种磁共振成像手段，从结构、弥散特征及脑功能多种对比提供更丰富的信息，且上述多模态模板均在同一空间坐标。(3)鼠脑组织虽然有偏侧化的特征，但专门研究脑侧别差异仍需要对称性模板，否则侧别差异有可能是由于不对称脑模板混叠所致，使研究结果不可靠；本发明实施例中的脑模板和地图集均为对称性便于脑侧别差异的研究。(4)本发明实施例提供了灰质、白质、脑脊液的组织概率图(TPM)，为脑组织的分割提供依据。借助TPM可以直接利用SPM软件的统一分割算法，实现个体脑组织的分割，进而实现基于体素的形态学分析(VBM)(5)本发明一个具体实施例生成了163个脑区的全脑地图集，可以实现SHR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。

在一个实施例中，如图6所示，提供了一种电子设备，包括：数据接收单元601、预处理单元602、第一图像翻转单元603、第一参考模板获取单元604、第一计算单元605、第二图像翻转单元606和第二计算单元607；其中：

数据接收单元601，用于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；

预处理单元602，用于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；

第一图像翻转单元603，用于对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，得到对应的T2加权磁共振翻转脑图像；

第一参考模板获取单元604；用于获取第一参考模板选取指令，将所述第一参考模板选取指令所携带的指定自发性高血压大鼠的预处理后的T2加权磁共振脑图像作为第一参考模板；

第一计算单元605，用于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；

第二图像翻转单元606，用于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

第二计算单元607；用于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。

在本发明另外一个实施例中，如图7所示，提供了另外一种电子设备，包括：变换关系获取单元701、目标右侧皮层结构获取单元702、目标右侧皮层下结构获取单元703、目标左侧皮层结构获取单元704和目标左侧皮层下结构获取单元705；其中：

变换关系获取单元701，用于获取Tohoku T2模板配准到以上所述的构建方法得到的T2标准模板的第一变换关系；

目标右侧皮层结构获取单元702，用于根据所述第一变换关系，将Tohoku地图集进行变换，获得目标右侧皮层结构；

目标右侧皮层下结构获取单元703，用于在所述目标右侧皮层结构的基础上，分别参照以上所述的构建方法获得的T2标准模板，以上所述的构建方法获得的灰质组织概率图、白质组织概率图和脑脊液组织概率图，以及以上所述的构建方法获得的弥散参数标准模板，在冠状位层面绘制目标右侧皮层下结构并在轴位层面和矢状位层面进行修正；

目标左侧皮层结构获取单元704，用于对所述目标右侧皮层结构进行图像计算，获得与目标右侧皮层结构对称的目标左侧皮层结构；和

目标左侧皮层下结构获取单元705，用于对所述目标右侧皮层下结构进行图像计算获得与所述目标右侧皮层下结构对称的目标左侧皮层下结构；其中所述目标右侧皮层结构、目标左侧皮层结构、目标右侧皮层下结构和目标左侧皮层下结构构成所述自发性高血压大鼠地图集。

关于一种电子设备的具体限定可以参见上文中对于一种自发性高血压大鼠脑模板的构建方法和一种自发性高血压大鼠地图集的构建方法的限定，在此不再赘述。上述电子设备中的各个单元可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各单元可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在本发明实施例中，还提供了一种电子设备，该电子设备可以为计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于表型的基因优先级排序方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

在一个实施例中，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

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，得到对应的T2加权磁共振翻转脑图像；

获取第一参考模板选取指令，将所述第一参考模板选取指令所携带的指定自发性高血压大鼠的预处理后的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。

在另一个实施例中，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

获取Tohoku T2模板配准到以上所述的构建方法得到的T2标准模板的第一变换关系；

根据所述第一变换关系，将Tohoku地图集进行变换，获得目标右侧皮层结构；

在所述目标右侧皮层结构的基础上，分别参照以上所述的构建方法获得的T2标准模板，以上所述的构建方法获得的灰质组织概率图、白质组织概率图和脑脊液组织概率图，以及以上所述的构建方法获得的弥散参数标准模板，在冠状位层面绘制目标右侧皮层下结构并在轴位层面和矢状位层面进行修正；

对所述目标右侧皮层结构进行图像计算，获得与目标右侧皮层结构对称的目标左侧皮层结构；和

对所述目标右侧皮层下结构进行图像计算获得与所述目标右侧皮层下结构对称的目标左侧皮层下结构；

其中所述目标右侧皮层结构、目标左侧皮层结构、目标右侧皮层下结构和目标左侧皮层下结构构成所述自发性高血压大鼠地图集。

本实施例中的电子设备具体来说可以为一种计算机设备。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

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，得到对应的T2加权磁共振翻转脑图像；

获取第一参考模板选取指令，将所述第一参考模板选取指令所携带的指定自发性高血压大鼠的预处理后的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；

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。

在另一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取Tohoku T2模板配准到以上所述的构建方法得到的T2标准模板的第一变换关系；

根据所述第一变换关系，将Tohoku地图集进行变换，获得目标右侧皮层结构；

在所述目标右侧皮层结构的基础上，分别参照以上所述的构建方法获得的T2标准模板，以上所述的构建方法获得的灰质组织概率图、白质组织概率图和脑脊液组织概率图，以及以上所述的构建方法获得的弥散参数标准模板，在冠状位层面绘制目标右侧皮层下结构并在轴位层面和矢状位层面进行修正；

对所述目标右侧皮层结构进行图像计算，获得与目标右侧皮层结构对称的目标左侧皮层结构；和

对所述目标右侧皮层下结构进行图像计算获得与所述目标右侧皮层下结构对称的目标左侧皮层下结构；

其中所述目标右侧皮层结构、目标左侧皮层结构、目标右侧皮层下结构和目标左侧皮层下结构构成所述自发性高血压大鼠地图集。

实验例

一、实验动物

8只SHR在3个时间点(10、24、52周)分别进行T2WI、DTI及fMRI扫描。大鼠饲养环境温度22-24℃，相对湿度50-60％，12小时昼夜交替循环。所有大鼠标准饮食，自由饮水。在20周龄所有大鼠进行血压测量。收缩压、舒张压、平均动脉压均测量3次取平均值。自8到52周，每周进行大鼠体重测量。

二、多模态MRI扫描

用7.0T布鲁克小动物磁共振扫描仪进行扫描。大鼠用3％异氟烷诱导麻醉后于右大腿后部肌肉注射右旋美托嘧啶0.015mg/kg。大鼠腹卧扫描床上，异氟烷与医用氧气混合维持麻醉。T2WI及DTI扫描异氟烷0.6-1.2％维持呼吸频率50-60次/分，fMRI扫描前异氟烷0.2-0.8％维持呼吸频率70次/分。扫描期间实时监测血氧，并水浴加热维持大鼠体温37℃。

冠状位全脑范围内依次扫描T2WI，DTI及fMRI。利用RARE序列行T2WI扫描，扫描参数：TR＝10700ms，TE＝36ms，RARE因子＝8，FOV＝35×35mm

三、模板构建

利用本发明实施例中的方法，分别构建T2标准模板，灰质组织概率图、白质组织概率图和脑脊液组织概率图、FA标准模板、MD标准模板和b0标准模板，EPI标准模板。

图9中的A列由上到下分别代表T2标准模板在冠状位、轴位和矢状位的切片，B列由上到下分别代表FA标准模板在冠状位、轴位和矢状位的切片，C列由上到下分别代表MD标准模板在冠状位、轴位和矢状位的切片，D列由上到下分别代表b0标准模板在冠状位、轴位和矢状位的切片，E列由上到下分别代表EPI标准模板在冠状位、轴位和矢状位的切片。

图10中的A列由上到下分别代表灰质组织概率图在冠状位、轴位和矢状位的切片，B列由上到下分别代表白质组织概率图在冠状位、轴位和矢状位的切片、C列由上到下分别代表脑脊液组织概率图在冠状位、轴位和矢状位的切片，D列代表叠加在T2标准模板图像上的伪彩色TPMs，由上到下依次为冠状位、轴位和矢状位。

四、地图集构建

利用本发明实施例中的方法，构建自发性高血压大鼠地图集，具体如图10所示。其中目标右侧皮层脑区的个数为48个，第一右侧皮层下脑区的个数为24个，第二右侧皮层下脑区的个数为19个。经过图像计算以后，最终获得的地图集包括96个皮层脑区，67个皮层下脑区，共计163个脑区。

图11为本实验例中得到的自发性高血压大鼠地图集，其中其中A和B两列由上到下分别代表地图集在冠状位上由尾侧到头侧的切片，C列由上到下分别代表地图集在轴位和正中矢状位的切片，D列由上到下分别代表地图集在三维图像上背侧面和腹侧面的展示。

五、模板评估

分别从灰质、白质、脑脊液及全脑水平，比较(10、24、52周龄)个体空间T2WI图像与模板空间的相似系数(DICE)，Hausdorff距离(HD)。结果如图12所示，其中A代表的是相似系数(DICE)，B代表的是Hausdorff距离(HD)，其中GM代表灰质、WM代表白质、CSF代表脑脊液和Brain代表全脑。

计算得到个体空间灰质、白质、脑脊液及全脑的体积，并于模板空间不同脑组织的体积值比较，得到各年龄阶段灰质、白质、脑脊液及全脑水平的体积变异系数(CV),相对体积差异(RVD)及绝对体积差异(AVD)。结果如图13所示，其中A代表变异系数(CV)，B代表相对体积差(RVD)，C代表绝对体积差(AVD)，其中GM代表灰质、WM代表白质、CSF代表脑脊液和Brain代表全脑。

全脑水平10、24、52周的上述评估指标值分别为：DICE 94.2±1.1％、96.7±0.6％、96.0±0.7％；HD 16.3±1.1mm、9.8±2.1mm、12.1±2.8mm；CV 3.11％、3.27％、2.63％；RVD 8.9±2.8％、3.4±1.8％、6.4±2.8％；AVD 9.4±3.1％、3.3±1.7％、6.2±2.6％。10周龄SHR脑脊液水平DICE最小，达到90.6±0.9％；10周龄SHR全脑水平HD最大，为16.3±1.1mm。体积变异系数CV最大为10周脑脊液水平，达到6.4％。我们通过计算Dice系数、Hausdorff距离、鼠脑体积的变异系数、绝对体积差异及相对体积差异，从灰质、白质、脑脊液以及全脑水平，定量评估并证实了模板的准确性。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盘或光盘等。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上对本发明所提供的一种计算机设备进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。