脑功能区定位和定侧方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本技术涉及计算机技术领域，尤其涉及一种脑功能区定位和定侧方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.大脑偏侧化是人脑的一个重要组织原则，也是大脑发育的潜在标志。通过研究大脑偏侧化规律有助于了解人类大脑的认知加工模式。尤其对病人的脑功能活动进行精确定位和定侧，是改善临床诊疗和治疗的关键。当前尚无同时具备无风险、准确、可靠的的技术手段进行手术区域的脑功能区进行术前定位和定侧的方法。因此，临床需要一种安全、准确的定位和定侧技术来帮助医生进行脑外科手术规划。


技术实现要素：

3.本公开提出了一种脑功能区定位和定侧方法、装置、电子设备及存储介质，用以对目标手术区域的脑功能区定位和定侧。
4.第一方面，本公开提供了一种脑功能区定位和定侧方法，该方法包括：获取受试者的脑结构磁共振成像数据和脑功能磁共振成像数据；基于所述脑结构磁共振成像数据和所述脑功能磁共振成像数据，确定所述受试者的脑功能图谱，其中，所述脑功能图谱包括至少两个脑功能区的脑功能区标识和相应的体素集合；对于待临床干预体素集合中每个待临床干预体素，根据该待临床干预体素和所述脑功能图谱确定该待临床干预体素对应的脑功能区标识，其中，所述脑功能区标识包括所述脑功能图谱中的脑功能区标识；将所述待临床干预体素集合按照各待临床干预体素所对应的脑功能区标识进行划分，得到至少一个待临床干预脑功能区体素子集合，每个待临床干预脑功能区体素子集合中待临床干预体素对应相同的脑功能区标识；对于每个所述待临床干预脑功能区体素子集合，基于所述脑功能图谱确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能偏侧。
5.在一些可选的实施方式中，所述方法还包括：
6.对于每个所述待临床干预脑功能区体素子集合，基于该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能偏侧，确定与该待临床干预脑功能区体素子集合对应的手术风险值。
7.在一些可选的实施方式中，所述方法还包括：
8.对于每个所述待临床干预脑功能区体素子集合，根据该待临床干预脑功能区体素子集合对应的手术风险值，确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的像素值，以及按照所确定的像素值呈现该待临床干预脑功能区体素子集合。
9.在一些可选的实施方式中，所述基于所述脑结构磁共振成像数据和所述脑功能磁共振成像数据，确定所述受试者的脑功能图谱，包括：
10.根据所述脑结构磁共振成像数据，确定所述受试者的脑结构是否具有损伤；
11.若所述受试者的脑结构没有损伤，根据所述脑功能磁共振成像数据确定所述受试者的脑功能图谱。
12.在一些可选的实施方式中，所述基于所述脑结构磁共振成像数据和所述脑功能磁共振成像数据，确定所述受试者的脑功能图谱，还包括：
13.若所述受试者的脑结构具有损伤，确定所述受试者的损伤脑区域和非损伤脑区域，其中，所述损伤脑区域包括m个体素，m为大于等于2的正整数；
14.根据所述脑功能磁共振成像数据确定非损伤脑区域脑功能图谱，所述非损伤脑区域脑功能图谱包括n个脑功能区，n为大于等于2的正整数；
15.确定所述损伤脑区域对应的m个体素中每个体素与所述n个脑功能区中每个脑功能区之间的相关度；
16.对于所述m个体素中的每个体素，根据该体素与所述n个脑功能区中每个脑功能区域之间的相关度，按照预设功能区归类规则确定与该体素对应的脑功能区，以得到所述受试者的脑功能图谱。
17.在一些可选的实施方式中，所述根据该体素与所述n个脑功能区中每个脑功能区域之间的相关度，按照预设功能区归类规则确定与该体素对应的脑功能区，包括：
18.将所述n个脑功能区中与该体素的相关度最高的脑功能区确定为该体素对应的脑功能区。
19.在一些可选的实施方式中，所述根据该体素与所述n个脑功能区中每个脑功能区域之间的相关度，按照预设功能区归类规则确定与该体素对应的脑功能区，包括：
20.响应于确定所述n个脑功能区中每个脑功能区与该体素的相关度均小于预设相关度阈值，将该体素对应的脑功能区确定为无效脑功能区。
21.在一些可选的实施方式中，所述根据该体素与所述n个脑功能区中每个脑功能区域之间的相关度，按照预设功能区归类规则确定与该体素对应的脑功能区，包括：
22.将所述n个脑功能区中与该体素相关度最高的脑功能区确定为该体素对应的脑功能区，得到损伤脑区域第一迭代脑功能图谱；
23.执行以下迭代操作：将所述损伤脑区域第一迭代脑功能图谱与所述非损伤脑区域脑功能图谱组合，得到迭代脑功能图谱，所述迭代脑功能图谱包括n个迭代脑功能区；确定该体素与所述n个迭代脑功能区中每个迭代脑功能区之间的相关度；将所述n个脑功能区中与该体素相关度最高的脑功能区确定为该体素的脑功能区，得到所述损伤脑区域第二迭代脑功能图谱；确定所述损伤脑区域第二迭代脑功能图谱与所述损伤脑区域第一迭代脑功能图谱的匹配度是否大于预设匹配度阈值，若是，将所述损伤脑区域第二迭代脑功能图谱确定为损伤脑区域脑功能图谱，结束所述迭代操作，所述损伤脑区域脑功能图谱用于表征该体素对应的脑功能区；若否，将所述损伤脑区域第一迭代脑功能图谱更新为所述损伤脑区域第二迭代脑功能图谱后继续执行所述迭代操作。
24.在一些可选的实施方式中，所述对于每个所述待临床干预脑功能区体素子集合，基于所述脑功能图谱确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能偏侧，包括：
25.基于该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能区的半球自治指数确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能偏侧；
26.或，基于该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能区的左右侧功能区表面的面积确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能偏侧。
27.在一些可选的实施方式中，所述手术风险值包括左侧风险值和右侧风险值；以及，
所述基于该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能偏侧，确定与该待临床干预脑功能区体素子集合对应的手术风险值，包括：
28.基于该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能偏侧，确定与该待临床干预脑功能区体素子集合对应的左侧风险值和右侧风险值。
29.在一些可选的实施方式中，所述脑功能图谱还包括两不同体素之间的功能连接可信度；以及，所述根据该待临床干预脑功能区体素子集合对应的手术风险值，确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的像素值，还包括：
30.将该待临床干预脑功能区体素子集合中每个体素的功能连接可信度确定为风险值的权重，得到风险权重矩阵；
31.根据所述风险权重矩阵确定左侧风险权重矩阵和右侧风险权重矩阵；
32.根据所述左侧风险权重矩阵和所述左侧风险值确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的左侧像素值；
33.根据所述右侧风险权重矩阵和所述右侧风险值确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的右侧像素值；
34.根据所述左侧像素值和所述右侧像素值确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的像素值。
35.第二方面，本公开提供了一种脑功能区定位和定侧装置，包括：
36.数据获取单元，被配置成获取受试者的脑结构磁共振成像数据和脑功能磁共振成像数据；
37.处理单元，被配置成基于所述脑结构磁共振成像数据和所述脑功能磁共振成像数据，确定所述受试者的脑功能图谱，其中，所述脑功能图谱包括至少两个脑功能区的脑功能区标识和相应的体素集合；
38.定位单元，被配置成对于待临床干预体素集合中每个待临床干预体素，根据该待临床干预体素和所述脑功能图谱确定该待临床干预体素对应的脑功能区标识，其中，所述脑功能区标识包括所述脑功能图谱中的脑功能区标识；
39.定侧单元，被配置成将所述待临床干预体素集合按照各待临床干预体素所对应的脑功能区标识进行划分，得到至少一个待临床干预脑功能区体素子集合，每个待临床干预脑功能区体素子集合中待临床干预体素对应相同的脑功能区标识，对于每个所述待临床干预脑功能区体素子集合，基于所述脑功能图谱确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能偏侧。
40.在一些可选的实施方式中，所述装置还包括：
41.风险值确定单元，被配置成对于每个所述待临床干预脑功能区体素子集合，基于该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能偏侧，确定与该待临床干预脑功能区体素子集合对应的手术风险值。
42.在一些可选的实施方式中，所述装置还包括：
43.呈现单元，被配置成对于每个所述待临床干预脑功能区体素子集合，根据该待临床干预脑功能区体素子集合对应的手术风险值，确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的像素值，以及按照所确定的像素值呈现该待临床干预脑功能区体素子集合。
44.在一些可选的实施方式中，所述处理单元，被进一步配置成：
45.根据所述脑结构磁共振成像数据，确定所述受试者的脑结构是否具有损伤；
46.若所述受试者的脑结构没有损伤，根据所述脑功能磁共振成像数据确定所述受试者的脑功能图谱。
47.在一些可选的实施方式中，所述处理单元，被进一步配置成：
48.若所述受试者的脑结构具有损伤，确定所述受试者的损伤脑区域和非损伤脑区域，其中，所述损伤脑区域包括m个体素，m为大于等于2的正整数；根据所述脑功能磁共振成像数据确定非损伤脑区域脑功能图谱，所述非损伤脑区域脑功能图谱包括n个脑功能区，n为大于等于2的正整数；
49.确定所述损伤脑区域对应的m个体素中每个体素与所述n个脑功能区中每个脑功能区之间的相关度；
50.对于所述m个体素中的每个体素，根据该体素与所述n个脑功能区中每个脑功能区域之间的相关度，按照预设功能区归类规则确定与该体素对应的脑功能区，以得到所述受试者的脑功能图谱。
51.在一些可选的实施方式中，所述处理单元，被进一步配置成：
52.将所述n个脑功能区中与该体素的相关度最高的脑功能区确定为该体素对应的脑功能区。
53.在一些可选的实施方式中，所述处理单元，被进一步配置成：
54.响应于确定所述n个脑功能区中每个脑功能区与该体素的相关度均小于预设相关度阈值，将该体素对应的脑功能区确定为无效脑功能区。
55.在一些可选的实施方式中，所述处理单元，被进一步配置成：
56.将所述n个脑功能区中与该体素相关度最高的脑功能区确定为该体素对应的脑功能区，得到损伤脑区域第一迭代脑功能图谱；
57.执行以下迭代操作：将所述损伤脑区域第一迭代脑功能图谱与所述非损伤脑区域脑功能图谱组合，得到迭代脑功能图谱，所述迭代脑功能图谱包括n个迭代脑功能区；确定该体素与所述n个迭代脑功能区中每个迭代脑功能区之间的相关度；将所述n个脑功能区中与该体素相关度最高的脑功能区确定为该体素的脑功能区，得到所述损伤脑区域第二迭代脑功能图谱；确定所述损伤脑区域第二迭代脑功能图谱与所述损伤脑区域第一迭代脑功能图谱的匹配度是否大于预设匹配度阈值，若是，将所述损伤脑区域第二迭代脑功能图谱确定为损伤脑区域脑功能图谱，结束所述迭代操作，所述损伤脑区域脑功能图谱用于表征该体素对应的脑功能区；若否，将所述损伤脑区域第一迭代脑功能图谱更新为所述损伤脑区域第二迭代脑功能图谱后继续执行所述迭代操作。
58.在一些可选的实施方式中，所述定侧单元，被进一步配置成：
59.基于该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能区的半球自治指数确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能偏侧；
60.或，基于该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能区的左右侧功能区表面的面积确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能偏侧。
61.在一些可选的实施方式中，所述风险值确定单元，被进一步配置成：
62.基于该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能偏侧，确定与该待临床干预脑功能区体素子集合对应的左侧风险值和右侧风险值。
63.在一些可选的实施方式中，所述脑功能图谱还包括每个体素之间的功能连接可信度；以及，所述呈现单元，被进一步配置成：
64.将该待临床干预脑功能区体素子集合中每个体素的功能连接可信度确定为风险值的权重，得到风险权重矩阵；
65.根据所述风险权重矩阵确定左侧风险权重矩阵和右侧风险权重矩阵；
66.根据所述左侧风险权重矩阵和所述左侧风险值确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的左侧像素值；
67.根据所述右侧风险权重矩阵和所述右侧风险值确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的右侧像素值；
68.根据所述左侧像素值和所述右侧像素值确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的像素值。
69.第三方面，本公开提供了一种电子设备，包括：
70.一个或多个处理器；
71.存储装置，其上存储有一个或多个程序，
72.当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面中任一实现方式描述的方法。
73.第四方面，本公开提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被一个或多个处理器执行时实现如如第一方面中任一实现方式描述的方法。
74.为了实现脑功能区定位和定侧，当前常用的技术手段包括：
75.1、术中唤醒电刺激，在切除病变前将患者从麻醉状态下唤醒，利用神经电生理结束准确定位脑功能区并探询病变与功能区的关系，目前是术前功能区定位的主要方法。缺陷：需要开颅，手术风险高，术中或术后容易出现呼吸道阻塞、呼吸抑制、癫痫发作、颅内压增高等并发症，并且有可能增加病变易复发机率。
76.2、瓦达测验(wada test)，通过脑血管造影的方法，分别穿刺双侧颈总动脉或经股动脉插管，注入异戊巴比妥等相关麻醉药物麻醉一侧大脑，使麻醉侧大脑处于功能短暂抑制状态，通过对患者进行语言和记忆等测试，判断从而观察对侧大脑半球的语言、记忆等行为表现，目前是临床上脑功能定侧的主要方法。缺陷：瓦达测验具有一定的侵袭性，病人容易出现并发症，比如癫痫发作，中风和短暂脑缺血病变等，另外还有过敏和感染可能，操作复杂、费用昂贵，应用率低；此方法只能用于脑功能定侧找到功能优势侧，并无法更加精准的定位功能区。
77.3、基于任务态功能磁共振定侧定位方法，通过进行特定的任务，得到脑功能激活区，计算偏侧化指数并确定特定功能区；比如观察语言功能区相关的脑肿瘤患者语言功能区的定位和定侧，被试会做一些语意、语法句子正确性判断任务，双侧额中回，双侧额上回，双侧颞上回，左侧颞下回等区域会激活，这些激活的区域被认定为语言功能区，然后计算语言功能偏侧化指数。缺陷：结果非常依赖任务的设计和病人在扫描过程中对任务的配合度，但很多情况下，病人(尤其是小孩、认知障碍患者、功能损伤严重患者)无法有效配合完成任务执行。
78.4、基于静息态功能磁共振定侧定位方法，静息态是指在清醒状态下人脑存在着大
量自发的神经元活动，其表现依赖血氧水平信号，在静息状态下的低频振荡在脑功能网络内的不同脑区之间呈高度的同步性，根据静息态磁共振数据定侧定位，比如根据左右脑功能连接强度定侧定位。缺陷：目前大部分的基于静息态功能磁共振方法进行功能区定侧定位的灵敏度和准确度较低。
79.本公开提供的脑功能区定位和定侧方法、装置、设备及存储介质，通过首先获取受试者的脑结构磁共振成像数据和脑功能磁共振成像数据，其中，脑功能磁共振成像数据包括预设数目个体素中每个体素对应的血氧水平依赖bold信号序列；而后基于脑结构磁共振成像数据和脑功能磁共振成像数据，确定受试者的脑功能图谱，其中，脑功能图谱包括多个脑功能区；对于待临床干预体素集合中每个待临床干预体素，根据该待临床干预体素和所述脑功能图谱确定该待临床干预体素对应的脑功能区标识；将所述待临床干预体素集合按照各待临床干预体素所对应的脑功能区标识进行划分，得到至少一个待临床干预脑功能区体素子集合，每个待临床干预脑功能区体素子集合中待临床干预体素对应相同的脑功能区标识；对于每个所述待临床干预脑功能区体素子集合，基于所述脑功能图谱确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能偏侧。即，通过基于受试者个性化脑功能区剖分技术，通过脑功能磁共振成像数据定位脑功能区和脑功能偏侧，可以无创地检测人脑功能，对脑功能区进行准确定位和定侧，为医生进行脑外科手术规划提供强有力的支持，可以有效解决传统方法中未考虑个体结构或功能差异导致的功能区域的定侧定位不准确以及术后容易出现并发症的问题。
附图说明
80.附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。
81.图1是本公开的一个实施例可以应用于其中的示例性系统架构图；
82.图2是根据本公开的脑功能区定位和定侧方法的一个实施例的流程示意图；
83.图3是图2所示的脑功能区定位和定侧方法中步骤202一个实施例的分解流程示意图；
84.图4是图3所示的实施例中步骤306一个实施例的分解流程示意图；
85.图5a是图2所示的脑功能区定位和定侧方法中步骤205一个实施例的分解流程示意图；
86.图5b是图2所示的脑功能区定位和定侧方法中步骤205又一个实施例的分解流程示意图；
87.图6根据本公开的脑功能区定位和定侧装置的一个实施例的结构示意图；
88.图7是适于用来实现本公开的终端设备或服务器的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
89.为了能够更加详尽地了解本技术实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本技术实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本技术实施例。
90.需要说明的是，本技术实施例所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二\第三”区分的对象在适当情况下可以互
换，以使这里描述的本技术的实施例可以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
91.图1示出了可以应用本公开的脑功能区定位和定侧方法或脑功能区定位和定侧装置的实施例的示例性系统架构100。
92.如图1所示，系统架构100可以包括终端设备101、102、103，网络104和服务器105。网络104用以在终端设备101、102、103和服务器105之间提供通信链路的介质。网络104可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。
93.用户可以使用终端设备101、102、103通过网络104与服务器105交互，以接收或发送消息等。终端设备101、102、103上可以安装有各种通讯客户端应用，例如磁共振成像控制应用、功能磁共振成像控制应用、网页浏览器应用、购物类应用、搜索类应用、即时通信工具、邮箱客户端、社交平台软件等。
94.终端设备101、102、103可以是硬件，也可以是软件。当终端设备101、102、103为硬件时，可以是具有显示屏的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。当终端设备101、102、103为软件时，可以安装在上述所列举的电子设备中。其可以实现成多个软件或软件模块(例如用来提供脑结构磁共振成像数据或脑功能磁共振成像数据的处理)，也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。
95.服务器105可以是提供各种服务的服务器，例如对终端设备101、102、103发送的磁共振成像数据进行处理的后台数据处理服务器。后台数据处理服务器可以根据脑结构磁共振成像数据和脑功能磁共振成像数据，确定受试者的脑功能图谱并发送给终端设备。
96.需要说明的是，服务器105可以是硬件，也可以是软件。当服务器105为硬件时，可以实现成多个服务器组成的分布式服务器集群，也可以实现成单个服务器。当服务器105为软件时，可以实现成多个软件或软件模块(例如用来提供分布式服务)，也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。
97.需要说明的是，本公开所提供的脑功能区定位和定侧方法一般由服务器105执行，相应地，脑功能区定位和定侧装置一般设置于服务器105中。
98.需要说明的是，在一些情况下，本公开所提供的脑功能区定位和定侧方法可以通过服务器105执行，也可以通过终端设备101、102、103执行，还可以通过服务器105和终端设备101、102、103共同执行。相应地，脑功能区定位和定侧装置可以设置于服务器105中，也可以设置于终端设备101、102、103中，还可以部分设置于服务器105中部分设置于终端设备101、102、103中。以及相应地，系统架构100可以只包括服务器105，或者只包括终端设备101、102、103，或者可以包括终端设备101、102、103，网络104和服务器105。本公开对此不做限定。
99.应该理解，图1中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。
100.继续参考图2，其示出了根据本公开的脑功能区定位和定侧方法的一个实施例的流程200。该脑功能区定位和定侧方法包括：
101.步骤201，获取受试者的脑结构磁共振成像数据和脑功能磁共振成像数据。
102.在本实施例中，脑功能区定位和定侧方法的执行主体(例如图1所示的服务器)可以首先本地或者远程地从与上述执行主体网络连接的其他电子设备(例如图1所示的终端设备)获取受试者的脑结构磁共振成像数据和脑功能磁共振成像数据。
103.本公开实施例中，脑结构磁共振成像数据包括对受试者的脑部进行结构磁共振成像得到的数据，脑功能磁共振成像数据包括对受试者的脑部进行功能磁共振成像得到的数据，其中，脑功能磁共振成像数据包括预设数目个体素中每个体素对应的血氧水平依赖(blood oxygen level dependency，bold)信号序列。
104.功能磁共振成像得到的数据含有时间序列信息，相当于四维图像。例如：采集功能磁共振成像图像，3维的图像矩阵(length
×
width
×
height，l
×
m
×
n)，每2秒采集一帧，则6分钟可采集150帧数据，形成l
×
m
×
n
×
150的功能磁共振成像数据信号。
105.磁共振成像得到的数据是一个高分辨率的三维灰度解剖结构图像，例如t1w(t1加权成像
‑‑‑
突出组织t1弛豫(纵向弛豫)差别)及其相关影像，t2w(t2加权成像
‑‑‑‑
突出组织t2弛豫(横向弛豫)差别)及其相关影像，液体衰减反转恢复序列(fluid attenuated inversion recovery，flair)及其相关影像等。
106.本公开的实施例中，功能磁共振成像，可包括：任务态功能磁共振成像，和/或，静息态功能磁共振成像。
107.可以理解的是，静息态功能磁共振成像为受试者在扫描期间不执行任何任务时对受试者脑部进行磁共振扫描所得到的磁共振成像。任务态功能磁共振成像为在受试者执行目标任务时对受试者脑部进行磁共振扫描所得到的磁共振成像。在本公开的一些实施例中，可以通过静息态功能磁共振成像获取受试者的脑功能磁共振成像数据，降低了检查的复杂度，并且无需病人配合执行任务，降低了对病人的状态和执行任务的配合度的依赖。
108.在获取受试者的脑结构磁共振扫描数据后，可以采用各种实现方式根据受试者的脑结构磁共振扫描数据确定受试者的脑结构图，即，得到受试者的大脑中具体哪些区域是什么结构部件。例如，可以采用现有的处理三维脑扫描数据的软件来实现，比如磁共振数据处理软件自由皮层重建(freesurfer)。又例如，也可以预先基于大量的脑结构影像扫描样本数据和对应的脑结构部件的标注对深度学习模型进行训练，再将受试者的脑结构磁共振扫描数据输入训练得到的深度学习模型，并得到相应的脑结构图。
109.在一些可选的实施方式中，上述执行主体在获取到受试者的脑结构磁共振成像数据和脑功能磁共振成像数据后，对脑结构磁共振成像数据和脑功能磁共振成像数据进行预处理。本公开中，对于预处理的处理方法不做具体限定，示例性地，预处理可包括：
110.对脑结构磁共振成像数据进行预处理，例如可包括去头骨、场强校正、个体解剖结构分割、脑皮层重建等。
111.对脑功能磁共振成像数据进行预处理，例如可包括如下：
112.(1)时间层校正、头动校正、时间信号滤波、噪声成分回归、空间平滑等。
113.(2)脑功能磁共振成像数据影像与结构像配准。
114.(3)脑功能磁共振成像数据信号投影到结构像上。
115.这里，结构像可包括受试者的脑结构磁共振成像数据、基于受试者的脑结构磁共振成像数据重建出的脑皮层或者相关组平均水平的脑结构影像。
116.步骤202，基于脑结构磁共振成像数据和脑功能磁共振成像数据，确定受试者的脑功能图谱。
117.这里，脑功能图谱可包括至少两个脑功能区的脑功能区标识和相应的体素集合。脑功能区的具体数量可以根据实际需要的划分来确定，示例地，在一些实际应用中，脑功能
图谱可包括2至1000个脑功能区。
118.脑功能图谱(英文全称：brain functional atlas)，简称“脑图谱”或“脑图”或“功能图谱”或“脑功能网络图谱”；是指对大脑皮层进行脑功能区划分，标记出大脑的负责不同功能的不同区域的图谱；被标记的区域也称为“功能区”或“功能网络”，即脑功能区。
119.图3是图2所示的脑功能区定位和定侧方法中步骤202的分解流程示意图，在一些可选的实施方式中，上述步骤202可具体包括：
120.步骤301，根据脑结构磁共振成像数据，确定受试者的脑结构是否具有损伤。若否，则进行步骤302；若是，则进行步骤303。
121.本公开中，脑结构的损伤是指脑结构与完整的标准人脑解剖结构相比，具有缺损、占位等病变情况，例如：之前临床干预导致的或外伤导致的脑结构缺损、脑局部萎缩导致的脑结构空缺或肿瘤占位导致的脑结构损失等。
122.这里，可以根据脑结构磁共振成像数据与标准脑结构模型数据进行对比确定受试者的脑结构是否具有损伤，或者，可以根据医学诊断判定脑结构磁共振成像数据中的受试者脑结构是否具有损伤。
123.步骤302，根据脑功能磁共振成像数据确定受试者的脑功能图谱。
124.先将群组水平的脑功能图谱投射到受试者的脑功能磁共振成像数据，之后再采用递归算法，根据受试者的脑功能磁共振成像数据对这些功能区的边界进行逐步调整，直到网络剖分的结果趋于稳定或达到迭代终止条件，如迭代次数达到实现设定值。递归过程将利用病人的脑连接个体差异分布，以及病人自身的脑影像信噪比，来确定网络边界调整的幅度。最后，我们将每个解剖区域所得到的功能网络按照信号的相关性进行融合，由此得到受试者的脑功能图谱，最终根据实际需求可在全脑确定2～1000个功能区域。
125.本公开中，脑功能图谱可包括基于表面(surface
‑
based)的二维脑功能图谱或基于体积(volume
‑
based)的三维脑功能图谱。
126.步骤303，确定受试者的损伤脑区域和非损伤脑区域，其中，损伤脑区域包括m个体素，m为大于等于2的正整数。
127.可根据脑结构磁共振成像数据确定受试者的损伤脑区域，例如，通过对比标准脑结构成像数据与受试者的脑结构磁共振成像数据，将受试者的脑结构磁共振成像数据中与标准脑结构成像数据具有脑结构缺损的区域确定为受试者的损伤脑区域。
128.可通过制作损伤脑区域掩膜和非损伤脑区域掩膜确定受试者的损伤脑区域和非损伤脑区域。
129.掩膜(mask)是由0和1组成的一个二进制图像，本公开中，掩膜可以是与脑功能图谱对应的二维或三维的掩膜。当在某一功能中应用掩模时，1值区域被处理，被屏蔽的0值区域不被包括在计算中。通过指定的数据值、数据范围、有限或无限值、感兴趣区和注释文件来定义图像掩模，也可以应用上述选项的任意组合作为输入来建立掩模。
130.这里，损伤脑区域掩膜的确定方式可包括以下之一：
131.(1)获取由医生根据经验手动画出的损伤脑区域掩膜。
132.(2)通过现有的结构分区模板，比如自动解剖标记图谱模板、布罗德曼(brodmann)图谱、德西肯
‑
基利安尼(desikan
‑
killiany)图谱，根据损伤的区域确定涉及到哪些结构，把这些结构组合起来作为损伤脑区域掩膜。
133.(3)通过现有的脑功能分区模板，比如姚17(yeo 17)功能网络模板，根据损伤的区域确定涉及到哪些功能区域，把这些功能区域组合起来作为损伤脑区域掩膜。
134.(4)通过机器学习，深度学习等方法确定损伤脑区域掩膜等。
135.非损伤脑区域就是除损伤脑区域之外的区域，可通过全脑区域减去损伤脑区域得到。
136.步骤304，根据脑功能磁共振成像数据确定非损伤脑区域脑功能图谱，非损伤脑区域脑功能图谱包括n个脑功能区，n为大于等于2的正整数。
137.这里，非损伤脑区域脑功能图谱的确定方式可采用与一般脑功能图谱同样的确定方式，例如步骤302中的脑功能图谱确定方式，此处不再赘述。
138.步骤306，确定损伤脑区域对应的m个体素中每个体素与n个脑功能区中每个脑功能区之间的相关度。
139.本公开中，对于相关度的确定，可通过体素对应的bold信号序列计算得到。示例地，每个体素对应的bold信号序列包括t个bold值，t为扫描时间对应的时间维度的采样数，其中，两个体素之间的相关度可基于体素对应的t个bold值，通过皮尔逊相关系数计算得到，体素与脑功能区的相关度可基于体素对应的bold信号序列与脑功能区中每个体素的bold信号序列的平均值，通过皮尔逊相关系数计算得到。
140.本公开中，相关性系数为皮尔逊(pearson)相关系数，是用来衡量变量间的线性程度的系数。其计算公式为：
[0141][0142]
公式定义为：两个连续变量(x,y)的pearson相关性系数(ρ
x,y
)等于它们之间的协方差cov(x,y)除以它们各自标准差的乘积(σ
x
,σ
y
)。系数的取值总是在
‑
1.0到1.0之间，接近0的变量被成为无相关性，接近1或者
‑
1被称为具有强相关性。
[0143]
步骤307，对于m个体素中的每个体素，根据该体素与n个脑功能区中每个脑功能区域之间的相关度，按照预设功能区归类规则确定与该体素对应的脑功能区，以得到受试者的脑功能图谱。
[0144]
对于上述步骤307，可以理解的是，由于非损伤脑功能区脑功能图谱在步骤305已确定，即受试者的非损伤脑功能区中每个体素对应的脑功能区已确定，在确定了损伤脑区域对应的m个体素中每个体素对应的脑功能区后，即确定了受试者的全脑脑功能磁共振成像数据中每个体素对应的脑功能区，进而得到受试者的脑功能图谱。
[0145]
由此，可确定损伤脑区域中的m个体素中每个体素的脑功能区标识。
[0146]
在一些可选的实施方式中，上述步骤307可具体包括：
[0147]
将n个脑功能区中与该体素的相关度最高的脑功能区确定为该体素对应的脑功能区。
[0148]
这样，可以快速确定损伤脑区域中的m个体素的脑功能区，每个体素均对应了与之相关度最高的非损伤脑区域中的脑功能区，能够清楚地标明损伤脑区域各处与非损伤脑区域对应脑功能区的相关度。
[0149]
在一些可选的实施方式中，上述步骤307可具体包括：
[0150]
响应于确定n个脑功能区中每个脑功能区与该体素的相关度均小于预设相关度阈
值，将该体素对应的脑功能区确定为无效脑功能区。
[0151]
本公开中，无效脑功能区可包括与受试者非损伤脑区域之间不具有明显的功能相关性。比如脑肿瘤患者，肿瘤区域的部分顶点或体素与全脑的功能连接都很低，可以把它们归类为无效脑功能区，该功能区的切除或损毁不会对患者造成功能损伤；举另外一个例子比如脑组织坏死患者，脑组织坏死部分细胞新报新陈代谢停止后功能完全丧失，脑坏死区域的顶点或体素与全脑无功能连接，可以把它们归类为无效脑功能区，剩余的体素按照与其相关系数最强的功能区进行再分配。这里，预设相关度阈值可以根据实际需要进行设定，例如0.2。
[0152]
图4是图3所示的实施例中步骤307的分解流程示意图。在一些可选的实施方式中，上述步骤307可具体包括：
[0153]
步骤3071，将n个脑功能区中与该体素相关度最高的脑功能区确定为该体素对应的脑功能区，得到损伤脑区域第一迭代脑功能图谱。
[0154]
步骤3072，将损伤脑区域第一迭代脑功能图谱与非损伤脑区域脑功能图谱组合，得到迭代脑功能图谱，迭代脑功能图谱包括n个迭代脑功能区。
[0155]
步骤3073，确定该体素与n个迭代脑功能区中每个迭代脑功能区之间的相关度。
[0156]
步骤3074，将n个脑功能区中与该体素相关度最高的脑功能区确定为该体素的脑功能区，得到损伤脑区域第二迭代脑功能图谱。
[0157]
步骤3075，确定损伤脑区域第二迭代脑功能图谱与损伤脑区域第一迭代脑功能图谱的匹配度是否大于预设匹配度阈值，若否，则执行步骤3076，若是，则执行步骤3077。
[0158]
在一些可选的实施方式中，步骤3075还包括：确定步骤3075的执行次数，若执行次数达到预设的循环次数阈值，则执行步骤3077。
[0159]
步骤3076，将步骤3072中损伤脑区域第一迭代脑功能图谱更新为损伤脑区域第二迭代脑功能图谱后执行步骤3072。
[0160]
步骤3077，将损伤脑区域第二迭代脑功能图谱确定为损伤脑区域脑功能图谱。
[0161]
其中，损伤脑区域脑功能图谱用于表征该体素对应的脑功能区。
[0162]
通过迭代计算的方式，不断修正对损伤脑区域中每个体素的脑功能区，以使得到的损伤脑区域脑功能图谱更加准确。
[0163]
在一些可选的实施方式中，上述步骤307可包括：确定损伤脑区域中每个体素与非损伤脑区域的n个功能区域中每个功能区域的相关度，将损伤脑功能区区域中每个体素与n个功能区域相关度最高的功能区域确定为该体素的功能区域，得到损伤脑区域脑功能图谱，并与非损伤脑区域脑功能图谱组合为新的全脑功能图谱，之后再采用递归算法，递归算法包括将损伤脑区域中的每个体素与新的全脑功能图谱的每个功能区计算相关系数，将每个损伤脑区域中的体素调整到与该体素相关系数最高的功能区，生成损伤脑区域脑功能图谱，并与非损伤脑区域脑功能图谱组合为新的全脑功能图谱作为下一次递归运算的全脑功能图谱影响信号，根据受试者的损伤脑区域的影像信号对这些功能区的边界进行逐步调整(递归过程将利用病人的脑连接个体差异分布，以及受试者自身的脑影像信噪比，来确定网络边界调整的幅度)，直到网络剖分的结果趋于稳定或达到迭代终止条件，如迭代次数达到实现设定值，得到最终的受试者的损伤脑区域脑功能图谱。
[0164]
步骤203，对于待临床干预体素集合中每个待临床干预体素，根据该待临床干预体
素和脑功能图谱确定该待临床干预体素对应的脑功能区标识。
[0165]
其中，脑功能区表示包括脑功能图谱中的脑功能区标识和无效脑功能区标识。
[0166]
临床干预包括通过各种治疗手段来影响某种疾病的发展，比如临床上常用的手术治疗、化学药物治疗、放射治疗、靶向治疗、免疫治疗、介入治疗等。
[0167]
这里，待临床干预体素集合为待进行临床干预的受试者脑区域对应的体素集合。可通过将待进行临床干预的受试者脑区域投射在受试者的脑结构磁共振成像数据和/或脑功能磁共振成像数据上确定待进行临床干预的受试者脑区域对应的待临床干预体素集合。待进行临床干预的受试者脑区域可包括受试者的病变脑结构区域，例如：之前临床干预导致的或外伤导致脑组织坏死的脑结构区域、肿瘤占位的脑结构区域等，这里只是举例说明，实际应用中，待进行临床干预的受试者脑区域可根据对受试者的术前诊断确定。
[0168]
通过上述步骤202得到了受试者的脑功能图谱，脑功能图谱能够表征受试者的脑功能区划分，将待进行临床干预的受试者脑区域对应的脑结构区域投射于受试者的脑功能图谱，即可确定待进行临床干预的受试者脑区域对应的脑结构区域所包括的脑功能区域，即确定待进行临床干预的受试者脑区域的脑功能区。
[0169]
步骤204，将待临床干预体素集合按照各待临床干预体素所对应的脑功能区标识进行划分，得到至少一个待临床干预脑功能区体素子集合，每个待临床干预脑功能区体素子集合中待临床干预体素对应相同的脑功能区标识。
[0170]
待临床干预体素即待临床干预体素集合所包含的体素。
[0171]
这里，将相同脑功能区标识的待临床干预体素划分至同一个待临床干预脑功能区体素子集合，可以实现对目标手术区域内待临床干预体素的脑功能区划分，该待临床干预脑功能区体素子集合中的待临床干预体素均属于同一个脑功能区，以便于对具有相同脑功能区标识的待临床干预体素构成的待临床干预脑功能区体素子集合基于同一个脑功能区进行脑功能偏侧的确定。
[0172]
步骤205，对于每个待临床干预脑功能区体素子集合，基于脑功能图谱确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能偏侧。
[0173]
本公开中，脑功能区的脑功能偏侧采用偏侧化指数(lateralization index，li)表示。
[0174]
在一些可选的实施方式中，上述步骤205可具体包括：
[0175]
基于该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能区的半球自治指数(autonomy index，ai)确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能偏侧，具体地：
[0176]
首先，通过以下公式计算目标手术区域的脑功能区的li。
[0177][0178]
ai
l
：代表左侧手术区域的脑功能区ai或标准化后的ai的加和或平均；ai
r
:代表右侧手术区域的脑功能区ai或标准化后的ai的加和或平均。
[0179]
再对li进行归一化(normalization)，使其范围落在
‑
1到1之间，本公开中，li的值为[
‑
1,0)时，表示脑功能偏侧为偏左，li的值为(0,1]时，表示脑功能偏侧为偏右，li的绝对值大小与脑功能偏侧的程度正相关。
[0180]
本公开中，对li进行归一化例如可采用以下方案1至4中任一方案：
[0181]
方案1，li_norm＝(li
‑
li(min))/(li(max)
‑
li(min))；
[0182]
li_norm为归一化后的偏侧化指数；li(min)为偏侧化指数最小值；li(max)为偏侧化指数最大值。
[0183]
方案2，li_norm＝(li
‑
li(mean))/(li(max)
‑
li(min))。
[0184]
li(mean)为偏侧化指数平均值。
[0185]
方案3，li_norm＝lg(li)。
[0186]
方案4，li_norm＝atan(li)*2/π。
[0187]
对于ai的计算，示例地，可通过如下方式计算：
[0188]
将脑功能磁共振成像数据中每个顶点/体素作为一个感兴趣区域(region of interest，roi)，对每个roi计算与同侧半球roi的功能连接强度和对侧半球roi的功能连接强度。
[0189]
通过设置阈值(0.1
‑
1)，对每个roi统计大于阈值的同侧半球连接个数ni和对侧半球连接个数nc。
[0190]
通过以下公式计算自治指数ai：
[0191]
ai＝n
i
/h
i
‑
n
c
/h
c
[0192]
其中，h
i
为同侧半球顶点/体素总个数，h
c
为对侧半球顶点/体素个数。
[0193]
在一些可选的实施方式中，上述步骤205也可具体包括：
[0194]
基于该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能区的左右侧功能区表面的面积确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能偏侧。其中，功能区表面的面积可表征为脑功能区体素个数对应的面积，通过以下公式计算：
[0195]
li＝(l
‑
r)/(l+r)
[0196]
其中，l为左侧功能区表面体素个数，r为右侧功能区表面体素个数。
[0197]
如图2所示，在一些可选的实施方式中，上述流程200还包括以下步骤：
[0198]
步骤206，对于每个待临床干预脑功能区体素子集合，基于该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能偏侧，确定与该待临床干预脑功能区体素子集合对应的手术风险值。
[0199]
步骤207，对于每个待临床干预脑功能区体素子集合，根据该待临床干预脑功能区体素子集合对应的手术风险值，确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的像素值，以及按照所确定的像素值呈现该待临床干预脑功能区体素子集合。
[0200]
在一些可选的实现方式中，上述步骤207可具体包括：将脑功能图谱中与该待临床干预脑功能区体素子集合对应的像素值按照所确定的像素值呈现，以得到用于表征受试者目标手术区域中该待临床干预脑功能区体素子集合的脑功能区和脑功能偏侧的风险图谱。
[0201]
通过确定目标手术区域中各待临床干预脑功能区体素子集合和确定各待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能偏侧，对目标手术区域实现脑功能区的准确定位，勾勒出手术相关功能区的风险图谱。风险图谱(risk map)，能够通过标记体素的像素值来呈现目标手术区域中待切除部位功能的重要程度，切除该部分后患者会出现功能损伤的风险，重要程度与风险等级正相关，例如：红色为重要，高风险；黄色为一般，中风险；绿色为不重要，低风险。通过风险图谱的确定使神经外科医生可以制定适合患者的个性化手术方案，
缩短手术时间，提高手术成功率，降低患者术后出现功能损伤的风险。
[0202]
图5a是图2所示的脑功能区定位和定侧方法中步骤206一个实施例的分解流程示意图。手术风险值包括左侧风险值和右侧风险值。在一些可选的实施方式中，上述步骤206可具体包括：
[0203]
步骤a501，基于该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能偏侧，确定与该待临床干预脑功能区体素子集合对应的左侧风险值和右侧风险值。
[0204]
这里，可以假设左侧风险值为a，右侧风险值为b，偏侧化指数为c，左侧风险值和右侧风险值需要同时满足以下条件：
[0205]
条件1：a+b＝1；
[0206]
条件2：a
‑
b＝c。
[0207]
基于以上两个条线，将c的值代入计算，可得到a和b的值。
[0208]
步骤a502，将左侧风险值和右侧风险值归一化。
[0209]
这里，可以采用各种实现方式对a和b进行归一化处理。例如：可以将a和b分别除以a和b中较大者的商确定为对a和b归一化后的值a_norm和b_norm，即如果a>b，则a_norm＝a/a＝1；b_norm＝a/b；如果a<b,则a_norm＝a/b；b_norm＝b/b＝1。
[0210]
对应地，上述步骤206，可具体包括：将归一化后的左侧风险值和右侧风险值可视化。
[0211]
这里，可视化例如可以通过将归一化后的左侧风险值和右侧风险值投射在受试者的脑功能图谱上实现，例如将左侧风险值和右侧风险值分别对应两种颜色，根据风险值数值的大小对应设置脑功能图谱中每个体素对应的像素值，以实现可视化。
[0212]
图5b是图2所示的脑功能区定位和定侧方法中步骤206和步骤207的又一个实施例的分解流程示意图，在一些可选的实施方式中，上述步骤206可具体包括：
[0213]
步骤b501，基于该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能偏侧，确定与该待临床干预脑功能区体素子集合对应的左侧风险值和右侧风险值。
[0214]
步骤b502，将左侧风险值和右侧风险值归一化。
[0215]
这里，步骤b501和b502的具体实施方式和技术效果与上述实施例中a501和a502的具体实施方式和技术效果基本相同，此处不再赘述。
[0216]
对应地，上述步骤207可具体包括：
[0217]
步骤b503，将该待临床干预脑功能区体素子集合中每个体素的功能连接可信度确定为风险值的权重，得到风险权重矩阵。
[0218]
在确定受试者的脑功能图谱过程中，除确定受试者的脑功能区外，还确定了受试者的脑功能磁共振成像数据中每个体素与每个脑功能区之间的功能连接系数，这里，功能连接系数用于表征体素与脑功能区之间的相关度。对任一体素与每个脑功能区功能连接系数进行排序，排名第一的功能连接系数与排名第二功能连接系数的比值作为该体素的功能连接可信度(confidence)值，体素的功能连接可信度值反映了该体素属于与其之间功能连接系数最大的脑功能区的置信程度，体素的功能连接可信度值越高，置信程度越强
[0219]
步骤b504，根据风险权重矩阵确定左侧风险权重矩阵和右侧风险权重矩阵。
[0220]
例如，这里假设风险权重矩阵为w，具体而言，上述执行主体可以将w中与手术相关右侧脑功能区顶点/体素对应的值置0，即得到左侧脑风险权重矩阵w(l)，即左侧风险权重
矩阵，把风险权重矩阵w中手术相关左侧脑功能区顶点/体素对应的值置0，即得到右侧脑风险权重矩阵w(r)，即右侧风险权重矩阵。
[0221]
步骤b505，基于左侧风险权重矩阵和左侧风险值确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的左侧像素值，基于右侧风险权重矩阵和右侧风险值确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的右侧像素值。
[0222]
由于人脑的主要结构是以左右脑划分，实践中做手术需要分开左右之类的描述，因此可确定左侧风险图谱和右侧风险图谱。其中，左侧风险图谱用于呈现目标手术区域中左侧风险的体素，右侧风险图谱用于呈现目标手术区域中右侧风险的体素。
[0223]
左侧风险权重矩阵w(l)乘以左侧归一化风险值a_norm，得到左侧风险图谱riskmap(l)，即riskmap(l)＝w(l)*a_norm，右侧风险权重矩阵w(r)乘以右侧归一化风险值b_norm，得到右侧风险图谱riskmap(r)，即riskmap(r)＝w(r)*b_norm。
[0224]
步骤b506，根据左侧像素值和右侧像素值确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的像素值。
[0225]
将左侧像素值和右侧像素值组合得到该待临床干预脑功能区体素子集合对应的像素值。
[0226]
在一些可选的实现方式中，上述步骤b505可具体包括：将左侧像素值对应投射在脑功能图谱上，以呈现受试者该待临床干预脑功能区体素子集合对应的左侧风险图谱；将右侧像素值对应投射在脑功能图谱上，以呈现受试者该待临床干预脑功能区体素子集合对应的右侧风险图谱。
[0227]
对应地，上述步骤b506可具体包括：将左侧风险图谱和右侧风险图谱组合得到该待临床干预脑功能区体素子集合对应的风险图谱。
[0228]
还可将目标手术区域的左、右侧风险图谱riskmap(l)和riskmap(r)组合到一起得到目标手术区域的风险图谱。
[0229]
本公开对于风险图谱可视化的方式不做具体限定，上述执行主体可以根据实际手术需要选择灰度、色彩、亮度的组合进行风险图谱的可视化展示，能够清楚显示目标手术区域的脑功能区的切除风险即可。
[0230]
本公开实施例提供的脑功能区定位和定侧方法，通过基于个体受试者脑功能区，并通过脑功能磁共振数据定位脑功能优势侧和功能区域。常规术前定侧定位的方法无法安全、有效地确定脑功能偏侧和功能区域。采用磁共振以及功能磁共振影像技术，可以无创地检测人脑功能。本公开利用脑功能磁共振成像，基于个性化脑功能区剖分技术，对脑功能进行精准定侧定位，为医生进行脑外科手术规划提供强有力的理论支撑和技术支持。可以有效解决传统方法中未考虑个体结构或功能差异导致的功能区域的定侧定位不准确以及术后容易出现并发症的问题。发展精准的术前定侧定位技术，通过个性化脑功能区剖分技术进行精准定侧定位。
[0231]
进一步参考图6，作为对上述各图所示方法的实现，本公开提供了一种脑功能区定位和定侧装置的一个实施例，该装置实施例与图2所示的方法实施例相对应，该装置具体可以应用于各种电子设备中。
[0232]
如图6所示，本实施例的脑功能区定位和定侧装置600包括：数据获取单元601、处理单元602、定位单元603和定侧单元604。其中：
[0233]
数据获取单元601，被配置成获取受试者的脑结构磁共振成像数据和脑功能磁共振成像数据。
[0234]
处理单元602，被配置成基于脑结构磁共振成像数据和脑功能磁共振成像数据，确定受试者的脑功能图谱，其中，脑功能图谱包括至少两个脑功能区的脑功能区标识和相应的体素集合。
[0235]
定位单元603，被配置成对于待临床干预体素集合中每个待临床干预体素，根据该待临床干预体素和脑功能图谱确定该待临床干预体素对应的脑功能区标识，其中，脑功能区标识包括脑功能图谱中的脑功能区标识。
[0236]
定侧单元604，被配置成将待临床干预体素集合按照各待临床干预体素所对应的脑功能区标识进行划分，得到至少一个待临床干预脑功能区体素子集合，每个待临床干预脑功能区体素子集合中待临床干预体素对应相同的脑功能区标识，对于每个待临床干预脑功能区体素子集合，基于脑功能图谱确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能偏侧。
[0237]
在一些可选的实施方式中，上述脑功能区定位和定侧装置600还可以包括：
[0238]
风险值确定单元605，被配置成对于每个待临床干预脑功能区体素子集合，基于该待临床干预脑功能区体素子集合对应的功能偏侧，确定与该待临床干预脑功能区体素子集合对应的手术风险值。
[0239]
在一些可选的实施方式中，上述脑功能区定位和定侧装置600还可以包括：
[0240]
呈现单元606，被配置成对于每个待临床干预脑功能区体素子集合，根据该待临床干预脑功能区体素子集合对应的手术风险值，确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的像素值，以及按照所确定的像素值呈现该待临床干预脑功能区体素子集合。
[0241]
在一些可选的实施方式中，处理单元602，被进一步配置成：
[0242]
根据脑结构磁共振成像数据，确定受试者的脑结构是否具有损伤；
[0243]
若受试者的脑结构没有损伤，根据脑功能磁共振成像数据确定受试者的脑功能图谱。
[0244]
在一些可选的实施方式中，处理单元602，被进一步配置成：
[0245]
若受试者的脑结构具有损伤，确定受试者的损伤脑结构区域；
[0246]
根据损伤脑结构区域确定受试者的损伤脑区域和非损伤脑区域，其中，损伤脑区域包括m个体素，m为大于等于2的正整数；
[0247]
根据脑功能磁共振成像数据确定非损伤脑区域脑功能图谱，非损伤脑区域脑功能图谱包括n个脑功能区，n为大于等于2的正整数；
[0248]
确定损伤脑区域对应的m个体素中每个体素与n个脑功能区中每个脑功能区之间的相关度；
[0249]
对于m个体素中的每个体素，根据该体素与n个脑功能区中每个脑功能区域之间的相关度，按照预设功能区归类规则确定与该体素对应的脑功能区，以得到受试者的脑功能图谱。
[0250]
在一些可选的实施方式中，处理单元602，被进一步配置成：
[0251]
将n个脑功能区中与该体素的相关度最高的脑功能区确定为该体素对应的脑功能区。
[0252]
在一些可选的实施方式中，处理单元602，被进一步配置成：
[0253]
响应于确定n个脑功能区中每个脑功能区与该体素的相关度均小于预设相关度阈值，将该体素对应的脑功能区确定为无效脑功能区。
[0254]
在一些可选的实施方式中，处理单元602，被进一步配置成：
[0255]
将n个脑功能区中与该体素相关度最高的脑功能区确定为该体素对应的脑功能区，得到损伤脑区域第一迭代脑功能图谱；
[0256]
执行以下迭代操作：将损伤脑区域第一迭代脑功能图谱与非损伤脑区域脑功能图谱组合，得到迭代脑功能图谱，迭代脑功能图谱包括n个迭代脑功能区；确定该体素与n个迭代脑功能区中每个迭代脑功能区之间的相关度；将n个脑功能区中与该体素相关度最高的脑功能区确定为该体素的脑功能区，得到损伤脑区域第二迭代脑功能图谱；确定损伤脑区域第二迭代脑功能图谱与损伤脑区域第一迭代脑功能图谱的匹配度是否大于预设匹配度阈值，若是，将损伤脑区域第二迭代脑功能图谱确定为损伤脑区域脑功能图谱，结束迭代操作，损伤脑区域脑功能图谱用于表征该体素对应的脑功能区；若否，将损伤脑区域第一迭代脑功能图谱更新为损伤脑区域第二迭代脑功能图谱后继续执行迭代操作。
[0257]
在一些可选的实施方式中，定侧单元604，被进一步配置成：
[0258]
基于该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能区的半球自治指数确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能偏侧；
[0259]
或，基于该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能区的左右侧功能区表面的面积确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能偏侧。
[0260]
在一些可选的实施方式中，风险值确定单元605，被进一步配置成：
[0261]
基于该待临床干预脑功能区体素子集合对应的功能偏侧，确定与该待临床干预脑功能区体素子集合对应的左侧风险值和右侧风险值。
[0262]
在一些可选的实施方式中，脑功能图谱还包括每个体素之间的功能连接可信度；以及，呈现单元606，被进一步配置成：
[0263]
将该待临床干预脑功能区体素子集合中每个体素的功能连接可信度确定为风险值的权重，得到风险权重矩阵；
[0264]
根据风险权重矩阵确定左侧风险权重矩阵和右侧风险权重矩阵；
[0265]
根据左侧风险权重矩阵和左侧风险值确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的左侧像素值；
[0266]
根据右侧风险权重矩阵和右侧风险值确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的右侧像素值；
[0267]
根据左侧像素值和右侧像素值确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的像素值。
[0268]
需要说明的是，本公开提供的脑功能区定位和定侧装置中各单元的实现细节和技术效果可以参考本公开中其它实施例的，在此不再赘述。
[0269]
下面参考图7，其示出了适于用来实现本公开的终端设备或服务器的计算机系统700的结构示意图。图7示出的终端设备或服务器仅仅是一个示例，不应对本公开的功能和使用范围带来任何限制。
[0270]
如图7所示，计算机系统700包括中央处理单元(cpu，central processing unit)
701，其可以根据存储在只读存储器(rom，read only memory)702中的程序或者从存储部分708加载到随机访问存储器(ram，random access memory)703中的程序而执行各种适当的动作和处理。在ram 703中，还存储有系统700操作所需的各种程序和数据。cpu 701、rom 702以及ram 703通过总线704彼此相连。输入/输出(i/o，input/output)接口705也连接至总线704。
[0271]
以下部件连接至i/o接口705：包括键盘、鼠标等的输入部分706；包括诸如阴极射线管(crt，cathode ray tube)、液晶显示器(lcd，liquid crystal display)等以及扬声器等的输出部分707；包括硬盘等的存储部分708；以及包括诸如lan(局域网，local area network)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分709。通信部分709经由诸如因特网的网络执行通信处理。
[0272]
特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分709从网络上被下载和安装。在该计算机程序被中央处理单元(cpu)701执行时，执行本公开的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本公开的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd
‑
rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
[0273]
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++、python，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
[0274]
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代
表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0275]
描述于本公开中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括扫描数据获取单元、处理单元、定位单元和定侧单元。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
[0276]
作为另一方面，本公开还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的装置中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该装置中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该装置执行时，使得该装置：获取受试者的脑结构磁共振成像数据和脑功能磁共振成像数据；基于脑结构磁共振成像数据和脑功能磁共振成像数据，确定受试者的脑功能图谱，其中，脑功能图谱包括至少两个脑功能区的脑功能区标识和相应的体素集合；对于待临床干预体素集合中每个待临床干预体素，根据该待临床干预体素和脑功能图谱确定该待临床干预体素对应的脑功能区标识，其中，脑功能区标识包括脑功能图谱中的脑功能区标识；将待临床干预体素集合按照各待临床干预体素所对应的脑功能区标识进行划分，得到至少一个待临床干预脑功能区体素子集合，每个待临床干预脑功能区体素子集合中待临床干预体素对应相同的脑功能区标识；对于每个待临床干预脑功能区体素子集合，基于脑功能图谱确定该待临床干预脑功能区体素子集合对应的脑功能偏侧。
[0277]
以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
[0278]
本技术实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
[0279]
以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。