动物脑白质网络分析方法的建立与研究

发布时间：2017-12-11 13:12

  本文关键词：动物脑白质网络分析方法的建立与研究

  更多相关文章： 鼠脑断层成像 白质地图集 白质模板 扩散张量成像 MCAO

【摘要】：脑作为自然届最为复杂的事物之一,主要由灰质、白质、脑脊液组成,其中灰质主要负责信息的加工和储存;白质主要负责信息的传输,两者协同工作组成脑功能网络以完成简单或复杂的脑功能活动。近年来随着脑科学研究的巨大进步,由于磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI),尤其是基于人体内水分子扩散运动的扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)能够在活体状态下无创的显示脑白质纤维束的形态结构及走行方向,清晰地反映脑白质纤维的完整性,对脑白质网络结构及功能的研究得到了极大的促进。扩散张量成像是一种无创的、敏感的脑成像技术,可通过测量水分子的扩散特性来描绘脑白质纤维结构的完整性和连接属性。既往在使用扩散张量成像技术进行全脑白质纤维束定量分析时多应用逐像素分析方法(VBA),该方法虽然可以描述全脑白质结构的完整性却忽视了脑模块化的工作模式。而使用手动勾画感兴趣区(Region of Interest,ROI)的定量分析方法能更好的体现不同脑区之间的连接特性。白质每一根纤维束形态各异、尺寸微小,不像灰质可以人为手工勾画,白质结构只能通过地图集的方法来提取。因此,脑白质地图集在脑白质网络的研究中具有举足轻重的作用,是连接神经生物学与医学影像学的桥梁。动物脑成像实验在神经生物学研究中具有不可替代的作用,如新药物的研发、发病机理的研究等都需要首先利用动物模型进行实验。啮齿类动物由于其生长周期短、实验成本低、且有大量成熟的疾病模型建立方法,成为目前使用最为广泛的实验动物。因此,本论文以鼠脑为研究对象,建立了鼠脑白质统计分析平台。本文首先对目前国内外建立大鼠白质地图集方法的研究进展进行了详细的介绍,并分析总结了目前已有的白质地图集所存在的问题。接下来以鼠脑作为研究对象,建立了基于解剖结构的三维鼠脑标准脑白质地图集,以及包括基于MRI的T2加权脑模板、组织概率图,基于DTI图像的FA模板等多种成像模态的鼠脑模板;并将鼠脑标准脑白质地图集与鼠脑标准脑模板进行配准实现了空间的统一。在此基础上,为了对鼠脑白质地图集的准确性进行全面的定量分析,文中对大脑中动脉梗塞缺血MCAO模型做了线拴法大鼠大脑中动脉阻断实验,并根据白质地图集对正常大鼠与MCAO模型的大鼠的FA信息做了统计性分析,验证了鼠脑白质地图集的可靠性、有效性与实用性,为以后的基于鼠脑白质地图集的研究提供更加可靠的借鉴依据。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R318

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本文编号：1278573