腦圖像流水線和腦圖像區(qū)域位置和形狀預(yù)測(cè)的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本文所公開的實(shí)施例通常涉及醫(yī)療成像系統(tǒng)，且尤其涉及支持醫(yī)療手術(shù)(包括但 不限于腦外科且包括深部腦刺激(DBS))的特定患者的多模式腦高質(zhì)量圖譜的生成和使用。
【背景技術(shù)】
[0002] 引導(dǎo)神經(jīng)外科手術(shù)的醫(yī)療圖像的使用是普遍的。腦部是復(fù)雜器官，充滿了同時(shí)對(duì) 患者的生存和幸福至關(guān)重要的結(jié)構(gòu)和血管，并且單獨(dú)通過(guò)成像技術(shù)難以感知。已經(jīng)變得可 用的三維成像技術(shù)(尤其是使用各種對(duì)比權(quán)重的核磁共振成像技術(shù)）已經(jīng)使腦部的各個(gè)內(nèi) 部特征變得容易識(shí)別，為精細(xì)、安全且更有效的手術(shù)做好準(zhǔn)備。然而，實(shí)際上，即使是一組當(dāng) 前成像技術(shù)并且尤其是在常規(guī)臨床設(shè)置中可用的那些，也不足以描繪醫(yī)生保證最好結(jié)果所 需的ig息。
[0003] 丘腦底核(STN)為腦部中的小卵形(透鏡狀的）核，位于丘腦的腹側(cè)。按照解剖學(xué)， 它是底丘腦的主要部分并且為基底核系統(tǒng)的一部分。通常，諸如對(duì)醫(yī)生可用的目前臨床成 像方法的靈敏度限制等的問題使獲得顯示了目標(biāo)區(qū)域(例如用作用于治療帕金森病的深部 腦刺激目標(biāo)的STN)的圖像變得困難。這里，STN通常用作本發(fā)明的示例，而本發(fā)明也應(yīng)用其 它腦結(jié)構(gòu)，一些對(duì)DBS是關(guān)鍵的，并且一些對(duì)其它腦操作是關(guān)鍵的。
[0004] 為了增強(qiáng)患者圖像，對(duì)(被稱為使用存檔圖像或者圖解來(lái)創(chuàng)建的圖譜的）模型進(jìn)行 匹配并且將其擬合成患者圖像。然而，這些圖譜通常自身受限，且不是患者特定的并且/或 者不適合于特定患者，并且通常不提供足夠范圍的圖像類型以及保證對(duì)患者的腦部和特定 手術(shù)有用匹配所成像的腦部。從尸體解剖采樣中獲得的圖譜雖然可能高分辨率但是通常單 個(gè)個(gè)體獲得，且由此未反映當(dāng)前被評(píng)估的患者的腦部的解剖的精確表示。從多個(gè)腦部的平 均獲得的圖譜未描繪特定患者的解剖特征，并且因此不是精確的。
[0005] 基底核的皮質(zhì)下區(qū)域內(nèi)的STN為用于深部腦刺激(DBS)外科手術(shù)(尤其是用于緩解 帕金森病(PD)癥狀)的關(guān)鍵目標(biāo)結(jié)構(gòu)。這種小且復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的體積分割在臨床MRI協(xié)議中是 難以捉摸的，因此為用于的可靠 DBS目標(biāo)對(duì)準(zhǔn)的首要過(guò)程。雖然利用先進(jìn)高磁場(chǎng)7T MR成 像來(lái)促進(jìn)了 STN的直接可視化和定位，但是這種高磁場(chǎng)不總是臨床可用的。STN是需要很好 定位且在臨床設(shè)置中不容易可用的感興趣目標(biāo)的示例。
[0006] 如提及的，深部腦刺激(DBS)為用于治療神經(jīng)退變性疾病例如帕金森疾病(PD)、特 定性震撼以及精神疾病的廣泛使用的神經(jīng)外科干預(yù)。特別地，已經(jīng)報(bào)告了 STN結(jié)構(gòu)的DBS針 對(duì)晚期ro具有重要臨床效果。電極到STN中的準(zhǔn)確定位對(duì)成功DBS手術(shù)是關(guān)鍵的，因?yàn)樯踔?STN區(qū)域內(nèi)的輕微誤放可以導(dǎo)致嚴(yán)重副作用。
[0007] 針對(duì)DBS手術(shù)中的STN定位已經(jīng)報(bào)告了各種目標(biāo)方法。這些方法中的一些引用解剖 信息例如縫合處間的距離和心室以基于圖譜來(lái)定位STN。然而，在這些以基于間接通用圖譜 為目標(biāo)的操作中，跨個(gè)別主體的STN的位置和尺寸的可變性需要在較大人口的情況下進(jìn)一 步分析，以評(píng)估STN當(dāng)前使用圖譜的適應(yīng)性。
[0008] 最近研究通過(guò)基于跨F1D患者的中縫合點(diǎn)(midcommissural point)評(píng)估STN的位置 和尺寸中的可變性來(lái)解決該問題。更可靠目標(biāo)方法基于個(gè)別主體的MRI的STN的直接可視化 和定位。
[0009] 高磁場(chǎng)中的最近進(jìn)展例如7特斯拉(T)，MR成像技術(shù)允許直接識(shí)別小且復(fù)雜解剖結(jié) 構(gòu)，這歸因于高級(jí)對(duì)比和高分辨率。而且，利用7T MRI的益處尤其是利用多對(duì)比MR圖像例如 磁敏加權(quán)圖像(SWI)和T2加權(quán)(T2W)圖像的組合來(lái)建?；缀撕颓鹉X內(nèi)的主體特定3D結(jié)構(gòu) 和它們連接性。不幸地，使用標(biāo)準(zhǔn)臨床1.5T(或者3T)MRI協(xié)議，這種高質(zhì)量可視化不總是可 能的。除了定位之外，提供空間信息例如DBS目標(biāo)結(jié)構(gòu)在三維中的定位、尺寸和取向的準(zhǔn)確 分割也是最佳電極布置的首要必備。這部分地是因?yàn)橛蒁BS電極在STN(針對(duì)ro)或者其它疾 病的其它區(qū)域中的不充分定位導(dǎo)致的潛在較低治療效果或者副作用而造成。
[0010] 由于利用臨床的通常低磁場(chǎng)的MRI協(xié)議而部分地缺少清晰可視化，所以手動(dòng)分割 是耗時(shí)的且由解剖主觀性主要驅(qū)動(dòng)。STN結(jié)構(gòu)的自動(dòng)(或者半自動(dòng))分割仍然具有挑戰(zhàn)性，這 是因?yàn)樗切〉膹?fù)雜形狀，具有與其鄰近結(jié)構(gòu)相對(duì)不清晰邊界，盡管如上面提及的、7T MRI 處的高級(jí)對(duì)比和高分辨率使我們能夠直接可視且識(shí)別它的位置和形狀。其它腦結(jié)構(gòu)具有難 以在臨床設(shè)置中定位的類似特征并且可以由高質(zhì)量圖譜促進(jìn)。
[0011] 關(guān)于許多自動(dòng)化分割技術(shù)，基于統(tǒng)計(jì)形狀模式的分割例如主動(dòng)形狀模型顯示了它 們?cè)卺t(yī)療成像的各個(gè)應(yīng)用中的效果。這些方法統(tǒng)計(jì)地建模了跨主體的目標(biāo)結(jié)構(gòu)的可變性并 且通過(guò)最小化組合了形狀模型和特定主體信息的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)搜索最佳擬合。這些分段的準(zhǔn)確性 取決于實(shí)際輸入（即主體)數(shù)據(jù)的初始化和質(zhì)量。而且，使用統(tǒng)計(jì)形狀模型來(lái)分析跨種群的 腦結(jié)構(gòu)的形態(tài)變異。
[0012] 考慮到不同結(jié)構(gòu)形狀之間的關(guān)系，最近研究已經(jīng)提議了使用統(tǒng)計(jì)形狀模型的基于 回歸的形狀預(yù)測(cè)方法。皮質(zhì)下腦結(jié)構(gòu)通過(guò)組合典型相關(guān)分析和偏最小二乘回歸(PLSR)來(lái)預(yù) 測(cè)。比較用于形狀預(yù)測(cè)的幾個(gè)回歸模型，以考慮標(biāo)志點(diǎn)的不確定性，并且合并相關(guān)預(yù)報(bào)器以 基于它們的稀疏觀察而進(jìn)一步改善股骨和脛骨預(yù)測(cè)，代替了回歸方法，具有基于具有形狀 預(yù)測(cè)的各種不確定性的統(tǒng)計(jì)形狀模型而建立了聯(lián)合輸入輸出分布模型。而且，研究了被預(yù) 測(cè)目標(biāo)形狀的置信區(qū)域的估計(jì)。這些形狀預(yù)測(cè)方法能夠甚至基于具有感興趣區(qū)域內(nèi)的有限 信息的數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)目標(biāo)結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本公開擴(kuò)展了上述工作，以預(yù)測(cè)STN的位置和形狀，這里用作示例，明確利用與其 鄰近結(jié)構(gòu)的空間關(guān)系。具有與STN的解剖結(jié)構(gòu)接近的且可以使用標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)過(guò)程對(duì)7T MRI或 者甚至傳統(tǒng)1.5T/3T MR成像進(jìn)行分割的皮質(zhì)下結(jié)構(gòu)被認(rèn)為STN的預(yù)測(cè)者。我們使用統(tǒng)計(jì)形 狀模型來(lái)建模從7T MR數(shù)據(jù)中獲得的跨訓(xùn)練集合的STN和其預(yù)測(cè)者的形狀和姿態(tài)的變化。然 后，STN和其預(yù)測(cè)者之間的空間依賴關(guān)系由PLSR方法提取，而也可以使用利用這種關(guān)系的其 它方法。給出來(lái)自特定主體的關(guān)于真實(shí)7T或者1.5T MR數(shù)據(jù)的STN的預(yù)先分割的預(yù)測(cè)者的形 狀和姿態(tài)，我們使用學(xué)習(xí)到的空間依賴關(guān)系來(lái)估計(jì)關(guān)于那個(gè)主體的STN的完整形狀和姿態(tài)。 此外，這主要示出用于STN，但是該方法也總體用于其它感興趣區(qū)域。
[0014] 公開了基底核例如STN和其它腦結(jié)構(gòu)的成分的形狀、位置、大小和取向的高分辨率 自動(dòng)估計(jì)和預(yù)測(cè)的方法。該方法基于接收優(yōu)選高分辨率和高場(chǎng)磁共振(單對(duì)比和多對(duì)比）圖 像的訓(xùn)練集合、個(gè)別患者數(shù)據(jù)集合(臨床磁共振)和也可能的用于預(yù)測(cè)分析的CT圖像。
[0015] 該方法也包括:組合來(lái)自訓(xùn)練集合和患者的集合的信息以預(yù)測(cè)患者的集合中的成 分，從訓(xùn)練集合中獲得基底核結(jié)構(gòu)或者感興趣區(qū)域、變化模式和其預(yù)測(cè)者。而且，該方法包 括將統(tǒng)計(jì)形狀模型應(yīng)用于感興趣腦區(qū)域(例如基底核結(jié)構(gòu)）、變化模式和丘腦底核預(yù)測(cè)者并 且將偏最小二乘回歸方法或者其它統(tǒng)計(jì)分析工具應(yīng)用于變化模式和其預(yù)測(cè)者。
[0016] 此外，該方法包括:提取丘腦底核的形狀和位置與預(yù)測(cè)者的形狀和位置之間的關(guān) 系;利用這種關(guān)系來(lái)為患者的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)有關(guān)形狀(例如丘腦底核，STN)和STN位置;將預(yù)測(cè)出 的形狀和位置并入到患者的臨床圖像并且經(jīng)由電子介質(zhì)將具有被并入的預(yù)測(cè)的患者的數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)移回到臨床設(shè)置中。
[0017] 該方法的變化包括當(dāng)預(yù)測(cè)者屬于基底核、黑質(zhì)、紅核、內(nèi)部蒼白球和丘腦或者它們 的組合時(shí)的情況。
[0018] 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，電子裝置包括7特斯拉、3特斯拉或者1.5特斯拉的磁 鐵中的至少一個(gè)以用于數(shù)據(jù)集合和患者的數(shù)據(jù)。
[0019] 在本發(fā)明的有關(guān)集合中，至少一個(gè)額外腦圖像包括相同患者的腦部的圖像?？商?換地，腦圖像集合中的至少一個(gè)圖像包括Tl加權(quán)磁共振圖像。根據(jù)一些實(shí)施例，腦圖像集合 中的至少一個(gè)圖像包括T2加權(quán)磁共振圖像。根據(jù)一些額外的實(shí)施例，腦圖像集合中的至少 一個(gè)圖像包括磁敏感加權(quán)磁共振圖像。在另一個(gè)實(shí)施例中，腦圖像集合中的至少一個(gè)圖像 包括彌散加權(quán)磁共振圖像。在一些實(shí)施例中，腦圖像集合中的至少一個(gè)圖像包括功能磁共 振圖像。在另一個(gè)實(shí)施例中，腦圖像集合中的至少一個(gè)圖像包括計(jì)算機(jī)斷層掃描圖像。在額 外的實(shí)施例中，腦圖像集合中的至少一個(gè)圖像包括正電子發(fā)射斷層掃描圖像。在另一個(gè)實(shí) 施例中，腦圖像集合中的至少一個(gè)圖像包括以3特斯拉或者更高的場(chǎng)強(qiáng)度獲得的磁共振圖 像。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，腦圖像集合中的至少一個(gè)圖像包括描繪的腦部中的動(dòng)脈的血管成 像圖像。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，腦圖像集合中的至少一個(gè)圖像包括描繪的腦部中的靜脈的靜 脈成像圖像。
[0020] 另一個(gè)實(shí)施例涉及由電子裝置維持腦圖像的數(shù)據(jù)庫(kù)，并且從那個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索至 少一個(gè)額外腦圖像。在有關(guān)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)庫(kù)包含屬于至少兩個(gè)圖像類型的圖像，包括多個(gè) 模式和對(duì)比，并且從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索腦圖像還包括確定至少兩個(gè)圖形類型中的哪一個(gè)將產(chǎn)生 最好的特定患者的圖譜以用于期望臨床目的，并且從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索屬于那個(gè)圖像類型的圖 像。在另一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)庫(kù)包含屬于至少兩個(gè)圖像類型的圖像，并且從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索腦 圖像還包括確定至少兩個(gè)圖像類型中的哪一個(gè)將產(chǎn)生用于患者腦部的特定部分的最好特 定患者的圖譜，并且從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索屬于那個(gè)圖像類型的圖像。在另一個(gè)實(shí)施例中，從數(shù)據(jù) 庫(kù)中檢索腦圖像還包括維持關(guān)于患者腦圖像的患者信息，維持關(guān)于在數(shù)據(jù)庫(kù)中維持的每個(gè) 圖像的患者信息，并且從具有與關(guān)于患者腦圖像的患者信息匹配的患者信息的數(shù)據(jù)庫(kù)中檢 索圖像。在又一個(gè)實(shí)施例中，從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索腦圖像還包括定位與患者圖像匹配的、數(shù)據(jù)庫(kù) 中的圖像并且檢索匹配圖像。在另一個(gè)實(shí)施例中，從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索腦圖像還包括定位與患 者圖像匹配的、數(shù)據(jù)庫(kù)中的超過(guò)一個(gè)圖像并且檢索匹配圖像。在另一個(gè)實(shí)施例中，從數(shù)據(jù)庫(kù) 中檢索腦圖像還包括由至少一個(gè)電子裝置接收指定了數(shù)據(jù)庫(kù)中的特定圖像的指令并且檢 索該被指定的圖像。
[0021] 可替換地，顯示特定患者的圖譜還包括識(shí)別特定患者的圖譜中的感興趣區(qū)域并且 強(qiáng)調(diào)所顯示的圖譜中的那個(gè)感興趣區(qū)域。另一個(gè)實(shí)施例涉及識(shí)別至少兩個(gè)感興趣區(qū)域并且 組合至少兩個(gè)感興趣區(qū)域的圖像來(lái)創(chuàng)建特征患者的圖譜。在另一個(gè)實(shí)施例中，特定患者的 圖譜用于引導(dǎo)外科手術(shù)操作。另一個(gè)實(shí)施例涉及使用圖像來(lái)引導(dǎo)植入操作。額外的實(shí)施例 涉及接收至少一個(gè)植入后的圖像，其示出在植入物的插入之后的患者的腦部，將植入后的 圖像與合成圖像合并以形成植入后的特定患者的合成圖像，并且顯示植入后的合成圖像。 又一個(gè)實(shí)施例涉及使用特定患者的圖譜來(lái)引導(dǎo)涉及與患者的腦部無(wú)創(chuàng)能量交換的操作。
[0022] 通常，高分辨率腦圖像流水線的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括電子裝置、腦圖像檢索組件(在 電子裝置上執(zhí)行并且接收包括患者的腦部的圖像和至少一個(gè)額外腦圖像的腦圖像集合）、 圖譜生成組件(在電子裝置上執(zhí)行并且將患者腦圖像與至少一個(gè)額外腦圖像合并以產(chǎn)生特 定患者的圖譜)和顯示組件(其在電子裝置上執(zhí)行并且顯示合成圖像）。
[0023] 當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，系統(tǒng)和方法的其它方面、實(shí)施例和特征將從下面的詳細(xì)描述 中變得顯而易見。附件為用于圖解目的并且不旨在按比例繪制。在附圖中，在各個(gè)附圖中示 出的每個(gè)相同或者基本上相似組件由單個(gè)標(biāo)號(hào)或者符號(hào)表示。為了清楚而見，不是每個(gè)組 件都在每個(gè)附圖中標(biāo)出。也未示出了說(shuō)明不必允許本領(lǐng)域的那些普通技術(shù)人員理解系統(tǒng)和 方法中的系統(tǒng)和方法的每個(gè)實(shí)施例的每個(gè)組件。
[0024] 公開了用于高分辨率腦圖像流水線的方法，該方法包括：由電子裝置接收包括患 者的腦部的圖像和至少一個(gè)額外腦圖像的腦圖像集合，由電子裝置將患者腦圖像與至少一 個(gè)額外腦圖像進(jìn)行合并來(lái)產(chǎn)生特定患者的圖譜，并且由電子裝置顯示特定患者的圖譜。
[0025] 在實(shí)施例的有關(guān)集合中，至少一個(gè)額外腦圖像包括相同患者的腦部的圖像。在其 它實(shí)施例中，腦圖像集合中的至少一個(gè)圖像包括Tl加權(quán)磁共振圖像。根據(jù)一些實(shí)施例，腦圖 像集合中的至少一個(gè)圖像包括T2加權(quán)磁共振圖像。根據(jù)一些額外實(shí)施例，腦圖像集合中的 至少一個(gè)圖像包括磁敏感加權(quán)磁共振圖像。在另一個(gè)實(shí)施例中，腦圖像集合中的至少一個(gè) 圖像包括彌散加權(quán)磁共振圖像。在一些實(shí)施例中，腦圖像集合中的至少一個(gè)圖像包括功能 磁共振圖像。在另一個(gè)實(shí)施例中，腦圖像集合中的至少一個(gè)圖像包括計(jì)算機(jī)斷層掃描圖像。 在額外的實(shí)施例中，腦圖像集合中的至少一個(gè)圖像包括正電子發(fā)射斷層掃描圖像。在另一 個(gè)實(shí)施例中，腦圖像集合中的至少一個(gè)圖像包括以3特斯拉或者更高的場(chǎng)強(qiáng)度獲得的磁共 振圖像。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，腦圖像集合中的至少一個(gè)圖像包括描繪的腦部中的動(dòng)脈的血 管成像圖像。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，腦圖像集合中的至少一個(gè)圖像包括描繪的腦部中的靜脈 的靜脈成像圖像。
[0026] 另一個(gè)實(shí)施例涉及由電子裝置維持腦圖像的數(shù)據(jù)庫(kù)，并且從那個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索至 少一個(gè)額外腦圖像。在有關(guān)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)庫(kù)包含屬于至少兩個(gè)圖像類型的圖像，包括多個(gè) 模式和對(duì)比，并且從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索腦圖像還包括確定至少兩個(gè)圖形類型中的哪一個(gè)將產(chǎn)生 最好的特定患者的圖譜以用于期望臨床目的，并且從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索屬于那個(gè)圖像類型的圖 像。在另一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)庫(kù)包含屬于至少兩個(gè)圖像類型的圖像，并且從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索腦 圖像還包括確定至少兩個(gè)圖像類型中的哪一個(gè)將產(chǎn)生用于患者腦部的特定部分的最好特 定患者的圖譜，并且從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索屬于那個(gè)圖像類型的圖像。在另一個(gè)實(shí)施例中，從數(shù)據(jù) 庫(kù)中檢索腦圖像還包括維持關(guān)于患者腦圖像的患者信息，維持關(guān)于在數(shù)據(jù)庫(kù)中維持的每個(gè) 圖像的患者信息，并且從具有與關(guān)于患者腦圖像的患者信息匹配的患者信息的數(shù)據(jù)庫(kù)中檢 索圖像。在又一個(gè)實(shí)施例中，從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索腦圖像還包括定位與患者圖像匹配的、數(shù)據(jù)庫(kù) 中的圖像并且檢索匹配圖像。在另一個(gè)實(shí)施例中，從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索腦圖像還包括定位與患 者圖像匹配的、數(shù)據(jù)庫(kù)中的超過(guò)一個(gè)圖像并且檢索匹配圖像。在另一個(gè)實(shí)施例中，從數(shù)據(jù)庫(kù) 中檢索腦圖像還包括由至少一個(gè)電子裝置接收指定了數(shù)據(jù)庫(kù)中的特定圖像的指令并且檢 索該被指定的圖像。
[0027] 根據(jù)額外實(shí)施例，顯示特定患者的圖譜還包括識(shí)別特定患者的圖譜中的感興趣區(qū) 域并且強(qiáng)調(diào)所顯示的圖譜中的那個(gè)感興趣區(qū)域。另一個(gè)實(shí)施例涉及識(shí)別至少兩個(gè)感興趣區(qū) 域并且組合至少兩個(gè)感興趣區(qū)域的圖像來(lái)創(chuàng)建特征患者的圖譜。在另一個(gè)實(shí)施例中，特定 患者的圖譜用于引導(dǎo)外科手術(shù)操作。另一個(gè)實(shí)施例涉及使用圖像來(lái)引導(dǎo)植入操作。額外的 實(shí)施例涉及接收至少一個(gè)植入后的圖像，其示出在植入物的插入之后的患者的腦部，將植 入后的圖像與合成圖像合并以形成植入后的特定患者的合成圖像，并且顯示植入后的合成 圖像。又一個(gè)實(shí)施例涉及使用特定患者的圖譜來(lái)引導(dǎo)涉及與患者的腦部無(wú)創(chuàng)能量交換的操 作。
[0028] 還要求了高分辨率腦圖像流水線的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括電子裝置、腦圖像檢索組件 (在電子裝置上執(zhí)行并且接收包括患者的腦部的圖像和至少一個(gè)額外腦圖像腦圖像集合）、 圖譜生成組件(在電子裝置上執(zhí)行并且將患者腦圖像與至少一個(gè)額外腦圖像合并以產(chǎn)生特 定患者的圖譜)和顯示組件(其在電子裝置上執(zhí)行并且顯示合成圖像）。
[0029] 當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，系統(tǒng)和方法的其它方面、實(shí)施例和特征將從下面的詳細(xì)描述 中變得顯而易見。附件為用于圖解目的并且不旨在按比例繪制。在附圖中，在各個(gè)附圖中示 出的每個(gè)相同或者基本上相似組件由單個(gè)標(biāo)號(hào)或者符號(hào)表示。為了清楚而見，不是每個(gè)組 件在每個(gè)附圖中標(biāo)出。也未示出了其中說(shuō)明不必允許本領(lǐng)域的那些普通技術(shù)人員理解系統(tǒng) 和方法中的系統(tǒng)和方法的每個(gè)實(shí)施例的每個(gè)組件。
[0030] 當(dāng)結(jié)合附圖讀取時(shí)將更好理解所公開的系統(tǒng)和方法的前述總結(jié)以及下面的詳細(xì) 描述。為了示出系統(tǒng)和方法的目的，在附圖中示出目前優(yōu)選實(shí)施例。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，系 統(tǒng)或者方法都不限于示出的精確布置和工具。
【附圖說(shuō)明】
[0031 ]圖1是示出高分辨率腦圖像流水線方法的流程圖。
[0032]圖2是STN(或者其它腦結(jié)構(gòu))預(yù)測(cè)的概述圖。（a)關(guān)于高場(chǎng)(例如7T)測(cè)試數(shù)據(jù)的預(yù) 測(cè)的配準(zhǔn)過(guò)程。（b)關(guān)于臨床(例如1.5T)測(cè)試數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)的配準(zhǔn)過(guò)程。注意到從相同主體掃 描關(guān)于7T和1.5T的參考數(shù)據(jù)。（c)預(yù)測(cè)框架。
[0033]圖3是描繪如本文所述的電子裝置的示例的示意圖。
[0034]圖4是如本文公開的基于網(wǎng)絡(luò)的平臺(tái)的示意圖。
[0035]圖5是描繪所公開的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的框圖。
[0036] 圖6描繪用于目標(biāo)采集的患者的腦部的可能描繪，其中目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)被強(qiáng)調(diào)。
[0037] 圖7描繪用于目標(biāo)采集的患者的腦部的另一個(gè)可能描繪，其中目標(biāo)解剖結(jié)構(gòu)被強(qiáng) 調(diào)并且植入路徑被描繪。
[0038]圖8示出DBS電極的植入之后的患者的腦部的可能描繪，強(qiáng)調(diào)了受影響的解剖結(jié)構(gòu) 和電極自身的位置。
[0039]圖9示出（來(lái)自相同主體的）T2W MRI上的手動(dòng)分割結(jié)構(gòu)的3D形狀。（a)冠狀方向中 的SN和STNJb)冠狀方向中的Tha和STN13(C)軸向方向中的GPi和STN。⑷軸向方向中的RN和 STN。紅色表示STN結(jié)構(gòu)。藍(lán)色、金色、綠色和灰色分別表示SN、Tha、GPi和RN結(jié)構(gòu)。將箭頭朝向 前面方向。
[0040] 圖10示出坐標(biāo)空間中的從訓(xùn)練數(shù)據(jù)1(a)到5(e)的1^、515了16?丨和11^響應(yīng)地30 表面和其路標(biāo)點(diǎn)?；疑?、藍(lán)色、紅色、綠色和黃色分別表示 個(gè)結(jié)構(gòu)的表面而分布的小黑點(diǎn)為表面路標(biāo)點(diǎn)。
[00411圖11示出關(guān)于T2W MR成像的1.5T和7T的可視比較。圖（a)和(b)示出軸向中分別關(guān) 于1.5T和7T MR數(shù)據(jù)的GPe、GPi和Tha區(qū)域。在（c)中針對(duì)1.5T示出SN、STN和RN區(qū)域，并且在 (d)中針對(duì)軸平面中的7T MR成像示出SN、STN和RN區(qū)域。
[0042]圖12示出關(guān)于7T T2W MR訓(xùn)練數(shù)據(jù)集合的、使用SN作為預(yù)測(cè)者來(lái)預(yù)測(cè)的STN的3D結(jié) 構(gòu)和它們的慣性橢球(與手動(dòng)分割的那些重疊）。在軸平面（（a)和(b))上和在冠狀平面（（c) 和(d))上分別顯示預(yù)測(cè)出的STN的3D形狀和對(duì)應(yīng)的慣性橢球(具有形心）。藍(lán)色表示手動(dòng)分 割的3D形狀和慣性橢球(具有形心，參見白色箭頭）。紅色