CT腦灌注算法的研究與應用
發(fā)布時間:2021-02-02 07:08
近年來隨著生物醫(yī)學成像技術的不斷發(fā)展,人們對CT腦部灌注增強造影后處理算法的研究也逐步加深;诤酸t(yī)學示蹤劑理論的灌注增強后處理算法的研究,逐漸成為近年來的熱點課題之一。大量研究發(fā)現(xiàn),CT腦部灌注增強生成的功能影像對腦部組織生理、病理變化敏感,這種增強造影技術為研究人腦高級功能提供了一種客觀可行的方法。隨著CT成像技術的發(fā)展,CT常規(guī)影像以及灌注增強后產(chǎn)生的功能影像信息在臨床及醫(yī)學輔助診斷中,正發(fā)揮著越來越重要的作用。本論文的主要研究內(nèi)容是CT腦部進行灌注增強處理后的參數(shù)成像算法研究及相關技術的探討。該研究包括生物組織建模、數(shù)值計算、最優(yōu)化處理與醫(yī)學影像信息學的內(nèi)容,主要進行了以下幾個方面的研究:介紹了如何建立CT腦灌注功能影像后處理的生理參數(shù)模型及模型的化簡;多種求解灌注影像參數(shù)方法的比較;多參數(shù)模型的數(shù)值計算與最優(yōu)化處理;并在以上的基礎上,對灌注成像后的參數(shù)結(jié)果做了分析。本課題研究的重點:是動態(tài)CT腦部灌注增強影像后處理參數(shù)算法及處理平臺的開發(fā)工作,從該項技術的可行性分析、基本原理及相關算法等幾方面展開了研究并實現(xiàn)了該功能模塊。在完成本論文的過程中,所做的主要工作包括:(1)參與開...
【文章來源】:東北大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
毛細血管網(wǎng)
分子的跨生物膜傳輸對于活細胞的生理過程至關重要,細胞生長和繁殖所需的營養(yǎng)物質(zhì)的提供以及廢物從胞內(nèi)向胞外的傳送都涉及跨膜傳輸?缒鬏斒且粋復雜的過程,包含多利,機制,如圖2.2所示。分子的被動傳輸取決于細胞膜內(nèi)外存在的濃度梯度和電壓差的共同作用。中性分子會從高濃度區(qū)域擴散到低濃度區(qū)域,帶電分子會沿著細胞膜內(nèi)外存在的電壓梯度移動。另外,還有載體介導的傳輸以及主動傳輸?shù)犬a(chǎn)生分子跨膜運動的機制。分子的傳輸機制可以用常微分方程和偏微分方程描述。 2.2.2F1ek定律化學物質(zhì)通過微血管壁進行交換有兒種不同的擴散機制,其中最常見的是圖2.3的模型說明的血漿中的營養(yǎng)物質(zhì)的跨膜擴散機制。圖中所示是一小塊微血管壁,為了簡化,假設血管壁表面光滑平整,并且營養(yǎng)物質(zhì)在細胞外液的濃度較高,因此,圖中的擴散自左向右進行。血管壁的厚度(x方向)有限,為L;而血管壁的長度(y方向)和寬度(z方向)相對于厚度而言為無限大。選取血管壁中的一個微元(即單位體積),厚為八x
圖2.3Flck定律示意圖Fig.2.3Fiek,5law在單位體積建立質(zhì)量守恒定律的平衡方程。非穩(wěn)態(tài)(動態(tài)系統(tǒng))質(zhì)量平衡方程的式為:物質(zhì)積累速度=物質(zhì)流入速度一物質(zhì)流出速度。通過血管壁進入組織的物質(zhì)流量(在x方向上)由Fick第一擴散定律給出:J=一D.絲dx其中,J是流量,單位為moles/mz/s;c是營養(yǎng)物質(zhì)的濃度,單位為moles/m3;養(yǎng)物質(zhì)在膜中的擴散系數(shù),單位為cmZ/S。因此,F(xiàn)i。k定律表明物質(zhì)的擴散是沿著濃度降低的方向進行的,其擴散速度與度成正比,比例系數(shù)就是D。在某時間段△t上將式(2.1)應用于單位體積,可得一7一
本文編號:3014289
【文章來源】:東北大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
毛細血管網(wǎng)
分子的跨生物膜傳輸對于活細胞的生理過程至關重要,細胞生長和繁殖所需的營養(yǎng)物質(zhì)的提供以及廢物從胞內(nèi)向胞外的傳送都涉及跨膜傳輸?缒鬏斒且粋復雜的過程,包含多利,機制,如圖2.2所示。分子的被動傳輸取決于細胞膜內(nèi)外存在的濃度梯度和電壓差的共同作用。中性分子會從高濃度區(qū)域擴散到低濃度區(qū)域,帶電分子會沿著細胞膜內(nèi)外存在的電壓梯度移動。另外,還有載體介導的傳輸以及主動傳輸?shù)犬a(chǎn)生分子跨膜運動的機制。分子的傳輸機制可以用常微分方程和偏微分方程描述。 2.2.2F1ek定律化學物質(zhì)通過微血管壁進行交換有兒種不同的擴散機制,其中最常見的是圖2.3的模型說明的血漿中的營養(yǎng)物質(zhì)的跨膜擴散機制。圖中所示是一小塊微血管壁,為了簡化,假設血管壁表面光滑平整,并且營養(yǎng)物質(zhì)在細胞外液的濃度較高,因此,圖中的擴散自左向右進行。血管壁的厚度(x方向)有限,為L;而血管壁的長度(y方向)和寬度(z方向)相對于厚度而言為無限大。選取血管壁中的一個微元(即單位體積),厚為八x
圖2.3Flck定律示意圖Fig.2.3Fiek,5law在單位體積建立質(zhì)量守恒定律的平衡方程。非穩(wěn)態(tài)(動態(tài)系統(tǒng))質(zhì)量平衡方程的式為:物質(zhì)積累速度=物質(zhì)流入速度一物質(zhì)流出速度。通過血管壁進入組織的物質(zhì)流量(在x方向上)由Fick第一擴散定律給出:J=一D.絲dx其中,J是流量,單位為moles/mz/s;c是營養(yǎng)物質(zhì)的濃度,單位為moles/m3;養(yǎng)物質(zhì)在膜中的擴散系數(shù),單位為cmZ/S。因此,F(xiàn)i。k定律表明物質(zhì)的擴散是沿著濃度降低的方向進行的,其擴散速度與度成正比,比例系數(shù)就是D。在某時間段△t上將式(2.1)應用于單位體積,可得一7一
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