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图像处理技术在神经精神疾病研究中的应用

作　者: 刘斐
导　师: 陈华富
学　校: 电子科技大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 医学影像处理磁化传递成像动物癫痫模型
分类号: R749
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 63次
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内容摘要

影像技术是人脑科学研究中最有效的实验手段,它可以直观的展示对大脑结构或功能的相关测量。对于神经图像,其分析技术则通过相应的统计处理,从原始图像中提炼出揭示大脑结构特性或功能机制的有效信息,使我们建立精确的解剖及功能模型,探索大脑深层的奥秘。本文从一种磁共振结构像即磁化传递成像(Magnetization Transfer Imaging,MTI)入手,讨论了磁化传递成像的原理和通用方法。对于MTI的研究,我们目前多采用手动绘制感兴趣区(region of interest,ROI)的方法。然而ROI的绘制者不可避免带有个人主观性,因此绘制方法中有不确定性和难重复性,这些决定了绘制ROI方法本身的风险。基于此,有研究学者提出了基于体素分析(voxel-based analysis,VBA)的方法来检测人们不曾预料到的神经解剖学区域,并把其应用于相关研究。本文结合教研室与合作医院的实际情况,通过大量的实验数据处理累计经验,将VBA的方法应用到MTI数据处理中,并处理早发精神分裂症患者和晚发精神分裂症患者的数据。从结果上看,早发精神分裂症患者与晚发精神分裂症患者相比,其前扣带回和部分小脑有更大的差异,磁化传递值降低。这与之前应用其他方法的研究结果具有一致性。本文不仅利用了磁共振结构成像对人类的脑部疾病进行研究,同时也将功能磁共振的方法应用到了动物癫痫模型,运用了t检验的方法,对恒河猴癫痫功能磁共振成像(fMRI,)数据做了处理。目前,有许多学者尝试将功能磁共振成像引入动物实验中,主要是一些行为实验和生理机制的相关研究。本文则与华西医院神经内科合作,针对恒河猴癫痫模型的实验和数据进行了分析和讨论。处理结果验证了恒河猴癫痫模型癫痫发作时其颞叶具有较强的活动性,这与动物模型的制作和动物的发病表现相吻合。同时结合实际实验过程和数据处理过程,对动物的实验模式和数据处理方法进行了探讨。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-16
  1.1 研究背景  8
  1.2 磁共振成像的发展过程  8-12
  1.3 磁共振成像原理和磁共振仪的基本类型  12-13
  1.4 磁共振成像的特点  13-14
  1.5 论文所做工作  14-15
  1.6 全文结构概述  15-16
第二章磁化传递成像在临床疾病中的应用  16-31
  2.1 磁共振结构成像概论  16
  2.2 磁化传递成像原理和图像处理技术  16-19
    2.2.1 磁化传递成像原理  16-18
    2.2.2 磁化传递成像技术  18
    2.2.3 磁化成像参数和处理  18-19
  2.3 本章研究的目的和意义  19-20
  2.4 研究方法  20-23
  2.5 临床课题应用  23-29
    2.5.1 数据获取  23
    2.5.2 实验结果与讨论分析  23-29
  2.6 本章小结  29-31
第三章癫痫动物模型的功能磁共振实验及数据处理  31-43
  3.1 癫痫动物模型的研究意义和目的  31-32
  3.2 癫痫动物模型的 fMRI 实验  32-36
    3.2.1 fMRI 的原理和优点  32-33
    3.2.2 研究材料和实验过程  33-34
    3.2.3 数据处理  34-36
  3.3 实验结果与讨论  36-41
    3.3.1 癫痫模型实验结果及讨论  36-39
    3.3.2 动物模型的实验和数据处理难点讨论  39-41
  3.4 本章总结  41-43
第四章工作总结和展望  43-45
  4.1 本论文总结  43
  4.2 工作展望  43-45
致谢  45-46
参考文献  46-49
附录一计算MTR 值的代码  49-50
附录二图像分割合成的代码  50-51
附录三 mask 的代码  51-52
附录四研究生期间参与实验  52-53
个人简历  53-54

图像处理技术在神经精神疾病研究中的应用

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