發(fā)布時(shí)間：2020-05-25 02:51

【摘要】：彌散張量成像(Diffusion Tensor Imaging，DTI)技術(shù)是近年來發(fā)展起來的基于磁共振技術(shù)(Magnetic Resonance Imaging，MRI)的一項(xiàng)新技術(shù)。它可以從微觀領(lǐng)域評(píng)價(jià)組織結(jié)構(gòu)的連通性和完整性，它是目前顯示纖維束走行的唯一無創(chuàng)性方法。彌散張量成像技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于人腦、心臟、脊椎等各部位的掃描。但是對(duì)DTI數(shù)據(jù)的定量分析和三維纖維束重建仍是目前研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題。本文對(duì)如何定量描述頸髓纖維的紊亂程度和纖維束追蹤進(jìn)行初步的探索和研究。論文的主要內(nèi)容如下： （1）通過分析用于頸髓DTI數(shù)據(jù)定量分析的特征參數(shù)，基于描述白質(zhì)纖維混亂程度的信息熵的概念，應(yīng)用針對(duì)主特征向量的方向熵的算法來定量地測量頸髓纖維的混亂度。并在此基礎(chǔ)上應(yīng)用最小二乘法估計(jì)和線性回歸分析的方法，估計(jì)多節(jié)段壓縮頸椎病中的主要的致病階段。 （2）針對(duì)基于流線型連續(xù)纖維追蹤算法在纖維交叉或融合的區(qū)域，纖維走向不明顯的問題，本文提出一種回溯的算法。該算法能夠很好的描述纖維走向，避免了在各向異性程度低的區(qū)域，纖維走行的不確定性問題，并且對(duì)于噪音有較好的魯棒性。采用指定感興趣區(qū)域的追蹤的纖維密度和纖維長度這兩個(gè)參數(shù)來定量分析改進(jìn)算法的追蹤效果。 （3）本文分別將關(guān)于方向熵及其相關(guān)的估計(jì)和纖維跟蹤算法應(yīng)用到脊髓型頸椎病的多節(jié)段壓縮診斷主要致病節(jié)段的診斷和纖維追蹤的三維重建過程中。在本文的研究中，引入基于主特征向量的方向熵定量分析頸髓及頸髓病后微觀結(jié)構(gòu)的變化。一般情況下，由于脊髓纖維束的定向均勻性，這種方法應(yīng)用在脊髓中比在大腦中更容易檢測出方向的變化。將方向熵作為測量纖維方向紊亂程度的一種方法，便于測量單節(jié)段壓縮的特征。此外多節(jié)段壓縮在臨床中也非常多見，且臨床上尚沒有一種明確的判斷致病節(jié)段和各節(jié)段壓縮程度的方法。這一方法的提出對(duì)于臨床診斷以及如何針對(duì)手術(shù)減壓以減少患者術(shù)后并發(fā)癥都將是一種挑戰(zhàn)。本論文研究結(jié)果顯示DTI技術(shù)在多節(jié)段脊髓型頸椎病估計(jì)主要致病部位上有明顯優(yōu)勢。關(guān)于改進(jìn)的纖維追蹤算法，通過比較纖維追蹤的密度和纖維長度兩個(gè)參數(shù)定量分析比較，充分證明了改進(jìn)算法具有較高的準(zhǔn)確性。
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-9-性和各向異性如圖2-1所示：（a）彌散的各向同性 （b） 彌散的各向異性圖2-1彌散的各向同性和各向異性在生物組織結(jié)構(gòu)中，水分子的彌散過程被量化為彌散系數(shù)（DiffusionCoefficient，D），在觀測時(shí)間 t 內(nèi)，， σ = 2D t （其中σ表示觀測時(shí)間內(nèi)平均彌散距離）。 D越大，水分子的彌散距離就越遠(yuǎn)。彌散具有很強(qiáng)的方向依賴性，例如垂直于微結(jié)構(gòu)走行方向上的彌散最弱，D值最��；沿其走行方向彌散最強(qiáng)，D 值最大。D直接反映組織的彌散特性

圖 2-2 Stejskal-Tanner 序列示意圖2.1.3 DTI 成像原理彌散張量成像技術(shù)是在彌散加權(quán)（DWI）的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，屬于功能成像的一種。要更加全面表現(xiàn)出每個(gè)體素內(nèi)水分子的彌散過程，水分子的彌散
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：R445.2;R681.55;TP391.41

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 趙慶雪;谷艷英;;MR彌散張量成像技術(shù)及其臨床應(yīng)用[J];吉林醫(yī)學(xué);2008年21期

2 廖凱;饒家聲;李曉光;;彌散張量成像檢測脊髓損傷[J];中國衛(wèi)生產(chǎn)業(yè);2011年16期

3 曾洪武;王培軍;;磁共振擴(kuò)散加權(quán)與彌散張量成像原理分析及比較[J];中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù);2005年12期

4 聶彬彬;翟晶晶;王麗婧;趙書俊;單保慈;;擴(kuò)散張量成像定量分析技術(shù)研究進(jìn)展[J];中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù);2010年03期

本文編號(hào)：2679439