[发明专利]一种偏侧化发育引导的新生儿脑成熟度评估方法及系统

权利要求书

1.一种偏侧化发育引导的新生儿脑成熟度评估方法，其特征在于，包括：

获取目标对象的脑部T2加权影像，并对所述脑部T2加权影像进行组织分割，得到包含所述脑部影像中的白质组织的分割影像；

基于所述分割影像，提取所述白质组织表面的沟回曲率特征图和沟回深度特征图；

基于所述沟回曲率特征图和所述沟回深度特征图，确定所述分割影像中左半脑对应的第一形态学特征和右半脑对应的第二形态学特征；

将所述第一形态学特征和所述第二形态学特征分别输入至训练好的双侧交互管道网络模型对应的输入通道中，通过所述双侧交互管道网络模型得到所述目标对象的脑龄预测结果并输出；

根据所述目标对象的预测脑龄和所述目标对象的实际脑龄之间的差值，确定所述目标对象的脑部发育结果，并基于所述目标对象的脑部发育结果，可视化发育异常的所述目标对象各个大脑皮层区域异常发育的程度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述双侧交互管道网络模型中包括至少一个线性嵌入层、一个双侧交互管道网络模块和一个多层感知机；所述双侧交互管道网络模块包括第一线性层、自注意力机制计算层、图注意机制计算层、前馈神经网络层和第二线性层；

所述线性嵌入层，用于对所述第一形态学特征计算线性嵌入得到第一脑龄特征，对所述第一脑龄特征添加位置嵌入后拼接第一分类标签，得到左半脑的第一线性嵌入输入，并且，对所述第二形态学特征计算线性嵌入得到第二脑龄特征，对所述第二脑龄特征添加位置嵌入后拼接第二分类标签，得到右半脑的第二线性嵌入输入；

所述第一线性层，用于对所述第一线性嵌入输入进行数据转换，得到第一查询矩阵、第一键值矩阵和第一数值矩阵，以及，用于对所述第二线性嵌入输入进行数据转换，得到第二查询矩阵、第二键值矩阵和第二数值矩阵；

所述自注意力机制计算层，用于基于所述左半脑的第一查询矩阵、第一键值矩阵和第一数值矩阵，确定所述左半脑的第一自注意力机制特征，以及，基于所述右半脑的第二查询矩阵、第二键值矩阵和第二数值矩阵，确定所述右半脑的第二自注意力机制特征；

所述图注意力机制计算层，用于基于所述左半脑的第一数值矩阵确定所述左半脑向所述右半脑传递的第一传递信息，以及用于基于所述右半脑的第二数值矩阵确定所述右半脑向所述左半脑传递的第二传递信息；

所述第二线性层，用于对所述第一信息和所述第二信息进行维度转换，将维度转换后的第一信息与所述第一线性嵌入输入相加得到新的第一中间信息，并且，将维度转换后的第二信息与所述第二线性嵌入输入相加得到新的第二中间信息；所述第一信息为所述第一自注意力机制特征和所述第一传递信息相加得到；所述第二信息为所述第二自注意力机制特征和所述第二传递信息相加得到；

所述前馈神经网络层，用于基于所述第一中间信息确定新的第一信息，并将新的第一信息和所述第一中间信息相加得到该层输出的第一信息；以及用于基于所述第二中间信息确定新的第二信息，并将新的第二信息和所述第二中间信息相加得到该层输出的第二信息；

所述多层感知机，用于基于最后一层双侧交互管道网络模块中所述前馈神经网络层输出的第一信息和第二信息中的拼接起来的脑龄分类标签，确定所述目标对象的脑龄预测结果并输出。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述自注意力机制计算层包括第一子自注意力机制计算层和第二子自注意力机制计算层；所述图注意力机制计算层包括第一子图注意力机制计算层和第二子图注意力机制计算层；

所述第一子自注意力机制计算层，基于所述第一查询矩阵、第一键值矩阵和第一数值，确定左半脑各个通道的第一自注意力机制特征；

所述第二子注意力机制计算层，基于所述第二查询矩阵、第二键值矩阵和第二数值矩阵，确定右半脑各个通道的第二自注意力机制特征；

所述第一子图注意力机制计算层，用于基于所述第一数值矩阵，确定所述左半脑向右半脑的第一传递信息；

所述第二子图注意力机制计算层，用于基于所述第二数值矩阵，确定所述右半脑向左半脑的第二传递信息。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述双侧交互管道网络模型中包括8个依次连接的双侧交互管道网络模块。