【摘要】：神經(jīng)膠質(zhì)瘤是最常見的顱內(nèi)腫瘤，也是最難以治愈的一種腦部腫瘤。影像學在膠質(zhì)瘤診斷中占有非常重要的地位，但是常規(guī)的影像手段在腫瘤診斷、治療方案的制定及其治療后效果的評估方面，往往具有滯后性和主觀判斷局限性。神經(jīng)膠質(zhì)瘤具有浸潤性生長特點，常常引起腦組織的細胞結(jié)構(gòu)和水分子發(fā)生變化，從而導致腦區(qū)周圍水分子的彌散程度和方向發(fā)生改變。磁共振彌散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI)是目前在活體上測量水分子彌散運動、描述以及研究水分子的彌散各向異性的唯一方法，可以為神經(jīng)膠質(zhì)瘤組織的病理生理機制研究提供一種安全而有效的研究手段。 本研究基于彌散張量成像技術(shù)，在分析膠質(zhì)瘤患者局部區(qū)域的纖維束結(jié)構(gòu)和彌散參數(shù)變化的基礎上，構(gòu)建基于纖維束分布的大腦小世界網(wǎng)絡。同時分別從彌散張量參數(shù)以及腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡特性兩個角度對患者大腦局部特性和全局特性的改變進行研究，深層次地從大腦內(nèi)部復雜的網(wǎng)絡特性以及傳遞信息等方面來探討神經(jīng)膠質(zhì)瘤的病理生理機制。論文主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點如下： 一、采用定量參數(shù)分析方法對神經(jīng)膠質(zhì)瘤的病理特性進行研究。首先采用三線性插值和剛性配準相結(jié)合的方法進行頭部校正和渦流校正；然后將DTI圖像與高斯核函數(shù)進行卷積實現(xiàn)對圖像的空間平滑；最后設定兩個感興趣區(qū)域（Region of Interest，ROI）作為起始區(qū)域，保留經(jīng)過這兩個區(qū)域的追蹤結(jié)果，量化兩個區(qū)域的彌散信息。初步結(jié)果顯示定量分析方法具有定性、定量判斷腫瘤性質(zhì)的能力，并從大腦局域性角度解釋了膠質(zhì)瘤患者病理生理機制。 二、采用小世界網(wǎng)絡分析方法研究神經(jīng)膠質(zhì)瘤患者大腦復雜網(wǎng)絡特性的改變。論文從網(wǎng)絡的整體拓撲特性方面分析了膠質(zhì)瘤患者的腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡相比正常人的改變情況，對比正常被試，患者腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡的小世界屬性及網(wǎng)絡容錯能力明顯下降，同時網(wǎng)絡中功能連接的度分布均呈異質(zhì)性較明顯的指數(shù)截斷冪律分布。同時膠質(zhì)瘤患者組的信息傳輸最大的腦功能區(qū)域發(fā)生轉(zhuǎn)移，且存在語言功能區(qū)和感覺功能區(qū)等區(qū)域的缺失。初步結(jié)果顯示小世界網(wǎng)絡分析法可檢測出膠質(zhì)瘤患者的腦功能網(wǎng)絡異常，從而有助于膠質(zhì)瘤病理生理機制的探索。
【圖文】：

如圖 3.2 所示。圖 3. 2 彌散張量各分量圖3.2 彌散張量的定量參數(shù)3.2.1 彌散張量的跡（Trace）彌散是一個三維立體的運動過程，其水分子在空間內(nèi)各個方向運動是各不相同的，即各向異性。理論上，彌散張量矩陣 D 可以用來表述各向異性彌散運動，即xx xy xzyx yy yzzx zy zzD D DD D D DD D D (3.9)xxD ，yyD ，，zzD 是矩陣中對角線的元素，體現(xiàn)了成像方向和彌散梯度平行時水分子間相互運動情況，非對角線元素xyD 、xzD 、yzD 則體現(xiàn)了成像方向和彌散梯度垂直時水分子間相互運動情況。同時張量矩陣通常是正定矩陣，即ij jiD D。彌散張量跡的計算公式為：xx yy zzT（r D） D D D(3.10)彌散張量跡不受磁場內(nèi)被試的體位和方向影響，具有較低的背景噪聲特點，并且不存在偏倚性。同時，它還具有較低的一致性，即在同一個體的正常腦白

圖 3. 3 彌散張量 D 的特征向量和特征值對應的橢助數(shù)學表達式，對彌散張量進行對角化處理。計11 2 3 1 2 3 , , , , 0 xz yzDD D e e e e e e （ ）=（ ）
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：R310;R739.41

【參考文獻】

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本文編號：2520567