【摘要】：近年來,為了研究大腦內部組織的細節(jié)信息和變化,彌散張量成像技術(Diffucion Tensor Imaging,DTI)數(shù)據(jù)的定量分析已經(jīng)引起越來越多研究者的關注。DTI是一種能夠檢測活體內水分子彌散運動的非侵入式的磁共振成像技術,是當前腦科學的研究中普遍使用的方法。作為近年來興起的一種磁共振功能成像方法,DTI可以對具有大腦內特殊擴散特性水分子的擴散軌跡模擬重現(xiàn),進行后處理的圖像能夠清晰顯示大腦白質纖維束的走行方向及形態(tài)。根據(jù)DTI可以計算出的擴散特性圖像,該圖像可以定量分析腦白質的細微結構,是臨床診斷以及疾病評估較為精確的神經(jīng)影像依據(jù),有利于臨床醫(yī)師進行合適的治療計劃的選擇以及治療效果的判斷。在當前的DTI分析方法中,基于白質纖維束的空間統(tǒng)計分析方法(Tract Based Spatial Statistics,TBSS),作為DTI數(shù)據(jù)的體素分析的開創(chuàng)性方法已被廣泛應用于許多DTI研究中。然而,TBSS的可靠性和可解釋性受到了多方面的挑戰(zhàn)。2016年,Wang等人提出了一種新的DTI統(tǒng)計分析方法——基于圖譜的纖維束空間匹配統(tǒng)計方法。該方法不依賴于圖像間的配準,并且擺脫了TBSS主要的誤差源——“骨架化”過程。本文首先借助了Ground truth,針對模板與個體纖維束條數(shù)相同或者不同的情況對該方法進行了纖維束匹配正確率的檢測。結果表明,當模板與個體纖維條數(shù)不同時,匹配正確率有很大的波動。其次經(jīng)過進一步分析,本研究在該方法流程中加入了“中間模板”以及纖維束聚類的步驟,對該方法進行了優(yōu)化改進,旨在解決更多不能進行配準的DTI分析問題,并且實現(xiàn)了對纖維束的更加準確的定量分析。最后,本研究將借助改進后的基于圖譜的纖維束空間匹配統(tǒng)計方法,研究腔隙性腦梗塞患者大腦白質特性,以探究腔隙性腦梗塞患者大腦白質運動通路損傷機制。缺血性腦卒中是目前能夠威脅人類生命的常見疾病,具有較高發(fā)病率高、致殘率以及死亡率,并且及其容易復發(fā)。在類似于卒中的大腦疾病中,由于大腦有形態(tài)學的異常,傳統(tǒng)基于圖像配準的分析方法不適用于該種疾病的分析。本文通過對腔隙性腦梗塞患者的分析結果與其他類似的研究進行對比,驗證纖維束空間匹配統(tǒng)計模型的可行性,證明該DTI統(tǒng)計模型具有直接顯示局部白質纖維束損傷部位的優(yōu)勢。同時,我們還將探索腔隙性腦梗塞患者的大腦白質結構異常,試圖為類似的缺血性腦卒中類疾病的臨床診療提供了科學的理論依據(jù)。
【圖文】：

彌散加權成像是利用灰度顯示的。當所施加的外加磁場不同時，，在大腦組織分子擴散運動方向等信息的測量，從而實現(xiàn)對生物內部組織的細微結構進行一種成像方式[3]。而對于彌散張量圖像，通常情況下，我們是借助彌散加權成一系列公式的推導計算而得到的。

圖1.2張量的幾何特征示意圖
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：R743.3;TP391.41

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