磁共振腦功能成像(fMRI)的主要原理是以磁共振成像的方法來檢測伴隨腦內(nèi)局部神經(jīng)活動產(chǎn)生的局部血液動力學(包括血流變化,血氧變化以及血容積)性質的改變,并通過它們來間接地研究大腦功能。它的出現(xiàn)極大的拓展了人們對于大腦在正常和疾病狀態(tài)下的活動的知識。其中基于氧合血紅蛋白(順磁)和脫氧血紅蛋白(抗磁)的磁化率差異的血氧水平依賴性(BOLD)對比度的fMRI技術在腦功能的研究中已經(jīng)成為一種最重要的工具。由感知刺激和執(zhí)行任務引起的激活腦區(qū)內(nèi)的血氧水平的變化可通過特殊的磁共振快成像方法檢測到。 本文目的在于探討一種基于BOLD fMRI技術的計算機輔助診斷方法。全文分為兩個部分,前3章介紹相關的背景知識。第1章介紹了核磁共振技術的物理學基礎,第2章著重討論了與BOLD有關的生理學基礎,第3章是以統(tǒng)計參數(shù)圖軟件(SPM)為基礎的醫(yī)學圖像處理的一些知識。希望這些介紹對隨后的同學能有一些幫助。 第2部分包括4章,是主要的研究部分。第4章利用實驗中的8只雄性Wistar假手術大鼠制作了基于SPM的T2*加權成像的大鼠腦模板,該方法可以擴展到未來其它的動物fMRI和大腦損毀實驗研究中。第5章利用感興趣區(qū)的...

【文章頁數(shù)】：146 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
Abstract
中文摘要
第1章 核磁共振基本原理
    1.1 原子核的磁性
    1.2 原子核的磁化
    1.3 Larmor進動與旋轉坐標系
    1.4 弛豫過程與弛豫時間
    1.5 利用梯度場的空間編碼技術
    1.6 脈沖序列與層析技術
    參考文獻
第2章 BOLD成像基礎
    2.1 BOLD成像的概述
    2.2 血氧水平對磁共振信號強度的影響
    2.3 腦血流、腦血容積及腦耗氧速率對血氧水平的影響
    2.4 腦功能活動對腦新陳代謝及腦血液動力學的影響
    2.5 血管內(nèi)與血管外的BOLD效應
    2.6 磁共振腦功能成像的方法學研究
    2.7 磁共振腦功能成像的缺點和未來發(fā)展趨勢
    參考文獻
第3章 數(shù)據(jù)處理基本原理(SPM)
    3.1 前言
    3.2 數(shù)據(jù)的預處理
        3.2.1 插值方法
        3.2.2 頭動校正
        3.2.3 圖像融合
        3.2.4 圖像標準化
        3.2.5 空間平滑
    3.3 統(tǒng)計模型的建立及估計
        3.3.1 廣義線性模型及估計
        3.3.2 正電子發(fā)射斷層掃描實驗模型
        3.3.3 功能核磁實驗
    3.4 統(tǒng)計推斷和結果
    參考文獻
第4章 BOLD fMRI成像的大鼠腦模板研究
    4.1 總體研究思路
    4.2 實驗動物的準備
    4.3 fMRI方法
    4.4 標準腦的目的
    4.5 數(shù)據(jù)分析與處理
    4.6 討論
    參考文獻
第5章 Alzheimer病樣大鼠模型BOLD信號與行為學變化關系
    5.1 概述
    5.2 Morris水迷宮
    5.3 免疫印跡(Western blots)實驗
    5.4 圖像預處理
    5.5 ROI分析
    5.6 討論
    參考文獻
第6章 Alzheimer病樣大鼠模型BOLD信號與tau蛋白磷酸化變化關系的研究
    6.1 研究目的
    6.2 免疫組織化學實驗
    6.3 數(shù)據(jù)分析
    6.4 結果
    6.5 討論
    6.6 ROXY成像的應用
    參考文獻
第7章 焦慮癥神經(jīng)病理機制的BOLD fMRI研究
    7.1 焦慮癥的基本情況
    7.2 焦慮癥的心理學特點
    7.3 被試對象
    7.4 心理測評
    7.5 掃描儀器與掃描參數(shù)
    7.6 實驗設計
    7.7 BOLD fMRI成像
    7.8 心理學結果
    7.9 fMRI結果與討論
    參考文獻
附錄A 部分腦功能成像技術的中英文對照
附錄B 現(xiàn)有腦功能技術時空分辨率
附錄C 常用的數(shù)學定義
附錄D 核磁共振發(fā)展歷史的簡要回顧
附錄E 發(fā)表論文
致謝



本文編號：3996327