本文關(guān)鍵詞：基于X射線相襯CT的肝纖維化和肝血管瘤顯微成像研究

  更多相關(guān)文章： 相位襯度成像 衍射增強成像 類同軸相襯成像 CT重建 肝纖維化 肝血管瘤

【摘要】：X射線相位襯度成像(phase-contrast imaging, PCI),簡稱相襯成像,它是近年發(fā)展起來的一種具有高襯度和高空間分辨率的新成像技術(shù)。與傳統(tǒng)的吸收成像原理不同,PCI是通過記錄X射線穿透物體后相移信息的變化來成像。理論上,X射線穿透物體時其相位項的改變要比吸收相的改變大1000倍以上。因此,PCI能夠滿足生物軟組織顯微成像條件,獲得生物軟組織的豐富內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)細節(jié)。相襯CT是在相襯成像與CT技術(shù)基礎(chǔ)發(fā)展起來的基于相位信息的斷層成像技術(shù)。相襯CT在相襯成像高分辨率基礎(chǔ)上實現(xiàn)了三維成像,開拓了影像技術(shù)的新領(lǐng)域。本文利用肝臟樣品進行成像,旨在探索PCI在肝纖維化疾病無創(chuàng)診斷與肝血管瘤顯微成像中的應(yīng)用特點,推動相襯成像技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)和臨床中的應(yīng)用發(fā)展。 本文分別利用衍射增強成像(diffraction enhanced imaging, DEI)和類同軸相襯成像(in-line phase-contrast imaging, ILPCI)技術(shù),獲得了大鼠肝纖維化模型和人體肝血管瘤模型的相襯CT圖像,并重建了相應(yīng)樣品的顯微三維結(jié)構(gòu),研究了肝纖維化微血管與人體血管瘤樣品的結(jié)構(gòu)和病理圖像特征,主要研究內(nèi)容如下： (1)利用大鼠肝纖維化樣品在北京同步輻射裝置和日本光子工廠進行DEI-CT實驗。首先,通過DEI投影圖像與傳統(tǒng)吸收圖像的對比,證實了DEI比傳統(tǒng)的吸收成像具有更高的空間分辨率與襯度分辨率,可見的最小血管直徑在幾十微米左右；其次,通過DEI-CT圖像和樣品組織切片的對比,證實了DEI-CT的精確性和敏感性；最后,結(jié)合DEI-CT重建和三維可視化技術(shù)觀察肝纖維化血管的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征,并對不同病變程度的肝纖維化血管進行定性和定量分析比較研究。研究結(jié)果表明,利用血管走向、血管分叉角、主干血管扭曲變形和血管內(nèi)壁紋理特征等參數(shù)的定性和定量分析,能夠很好地顯示出不同級別肝纖維化的差別。 (2)利用人體肝血管瘤模型樣品在上海光源進行ILPCI-CT實驗。首先,利用三種病變程度的肝血管瘤進行成像,獲得了相應(yīng)肝血管瘤樣品的精確三維圖像；其次,通過肝血管瘤的CT圖像與相應(yīng)的病理切片圖像的對照,分析了肝血竇的結(jié)構(gòu)和形態(tài)特點；最后,重建了肝血管瘤樣品中的肝血竇結(jié)構(gòu),并測量了肝血竇的直徑、表面積、體積等多個形態(tài)特征參數(shù),分析了肝血竇的形態(tài)結(jié)構(gòu)在血液循環(huán)和物質(zhì)交換中的重要作用。研究結(jié)果表明,ILPCI-CT技術(shù)可以清晰地觀察到瘤體內(nèi)異常擴張的肝血竇；CT圖像與相應(yīng)的病理切片圖像所反映出來的圖像特征具有一致性；肝血管瘤病變程度越嚴(yán)重,肝血竇擴張越嚴(yán)重,其直徑、表面積、體積越大。ILPCI-CT技術(shù)為肝血管瘤細微結(jié)構(gòu)的研究提供了一種無創(chuàng)檢查工具。
【關(guān)鍵詞】：相位襯度成像 衍射增強成像 類同軸相襯成像 CT重建 肝纖維化 肝血管瘤
【學(xué)位授予單位】：天津醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R310
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-10
• 縮略語/符號說明10-11
• 第一章 前言11-22
• 1.1 研究背景11-20
• 1.1.1 肝纖維化11-13
• 1.1.2 肝血管瘤13-14
• 1.1.3 X射線相位襯度成像14-16
• 1.1.4 X射線相襯成像在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀16-20
• 1.2 研究目的及意義20
• 1.3 研究內(nèi)容和方法20-21
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排21-22
• 第二章 衍射增強成像與類同軸相襯成像22-32
• 2.1 同步輻射光22-24
• 2.2 X射線相襯成像物理學(xué)基礎(chǔ)24-25
• 2.3 衍射增強成像25-28
• 2.3.1 成像原理25-26
• 2.3.2 BSRF與日本PF實驗裝置簡介26-28
• 2.4 類同軸相襯成像28-32
• 2.4.1 成像原理28-30
• 2.4.2 SSRF簡介30-32
• 第三章 大鼠肝纖維化樣品實驗研究32-51
• 3.1 實驗材料和方法32
• 3.1.1 肝纖維化模型制備32
• 3.1.2 實驗方法32
• 3.2 數(shù)據(jù)處理及肝纖維化評價分析32-39
• 3.2.1 數(shù)據(jù)處理33
• 3.2.2 肝纖維化評價分析33-39
• 3.3 實驗結(jié)果和分析39-49
• 3.3.1 二維平面成像結(jié)果39-40
• 3.2.2 CT重建及三維可視化結(jié)果40-49
• 3.4 討論49-51
• 第四章 人體肝海綿狀血管瘤樣品實驗研究51-61
• 4.1 實驗材料和方法51
• 4.1.1 肝血管瘤模型51
• 4.1.2 實驗方法51
• 4.2 數(shù)據(jù)處理51-52
• 4.3 實驗結(jié)果和分析52-59
• 4.3.1 二維平面成像結(jié)果52-53
• 4.3.2 CT重建及三維可視化結(jié)果53-59
• 4.4 討論59-61
• 第五章 總結(jié)與展望61-64
• 5.1 總結(jié)61-62
• 5.2 展望62-64
• 參考文獻64-73
• 發(fā)表論文和參加科研情況說明73-74
• 綜述74-83
• 綜述參考文獻80-83
• 致謝83

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 胡春紅;李輝;趙新顏;羅述謙;;衍射增強成像折射襯度的應(yīng)用[J];光電子.激光;2009年04期

2 佘守憲,王照明;淺釋同步輻射的特點及其應(yīng)用[J];物理與工程;2001年05期

3 張國強;周虎;和友;劉慧強;王玉丹;薛艷玲;謝紅蘭;肖體喬;;基于極坐標(biāo)變換去除計算機層析圖像環(huán)形偽影[J];光學(xué)學(xué)報;2012年05期

4 段敬豪;胡春紅;羅述謙;;基于相襯CT的肝纖維化血管三維可視化研究[J];光電子.激光;2012年10期

5 李輝;王泰齡;王雪艷;趙濤;胡春紅;魯瑋瑗;王寶恩;趙新顏;朱佩平;黃萬霞;袁清習(xí);王[鐫，

本文編號：1001950