脑的生理基态的fMRI图像分析及计算机辅助诊断研究

发布时间：2024-06-28 02:50

　　磁共振脑功能成像(fMRI)的主要原理是以磁共振成像的方法来检测伴随脑内局部神经活动产生的局部血液动力学(包括血流变化,血氧变化以及血容积)性质的改变,并通过它们来间接地研究大脑功能。它的出现极大的拓展了人们对于大脑在正常和疾病状态下的活动的知识。其中基于氧合血红蛋白(顺磁)和脱氧血红蛋白(抗磁)的磁化率差异的血氧水平依赖性(BOLD)对比度的fMRI技术在脑功能的研究中已经成为一种最重要的工具。由感知刺激和执行任务引起的激活脑区内的血氧水平的变化可通过特殊的磁共振快成像方法检测到。 本文目的在于探讨一种基于BOLD fMRI技术的计算机辅助诊断方法。全文分为两个部分,前3章介绍相关的背景知识。第1章介绍了核磁共振技术的物理学基础,第2章着重讨论了与BOLD有关的生理学基础,第3章是以统计参数图软件(SPM)为基础的医学图像处理的一些知识。希望这些介绍对随后的同学能有一些帮助。 第2部分包括4章,是主要的研究部分。第4章利用实验中的8只雄性Wistar假手术大鼠制作了基于SPM的T2*加权成像的大鼠脑模板,该方法可以扩展到未来其它的动物fMRI和大脑损毁实验研究中。第5章利用感兴趣区的...

【文章页数】：146 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
Abstract
中文摘要
第1章 核磁共振基本原理
    1.1 原子核的磁性
    1.2 原子核的磁化
    1.3 Larmor进动与旋转坐标系
    1.4 弛豫过程与弛豫时间
    1.5 利用梯度场的空间编码技术
    1.6 脉冲序列与层析技术
    参考文献
第2章 BOLD成像基础
    2.1 BOLD成像的概述
    2.2 血氧水平对磁共振信号强度的影响
    2.3 脑血流、脑血容积及脑耗氧速率对血氧水平的影响
    2.4 脑功能活动对脑新陈代谢及脑血液动力学的影响
    2.5 血管内与血管外的BOLD效应
    2.6 磁共振脑功能成像的方法学研究
    2.7 磁共振脑功能成像的缺点和未来发展趋势
    参考文献
第3章 数据处理基本原理(SPM)
    3.1 前言
    3.2 数据的预处理
        3.2.1 插值方法
        3.2.2 头动校正
        3.2.3 图像融合
        3.2.4 图像标准化
        3.2.5 空间平滑
    3.3 统计模型的建立及估计
        3.3.1 广义线性模型及估计
        3.3.2 正电子发射断层扫描实验模型
        3.3.3 功能核磁实验
    3.4 统计推断和结果
    参考文献
第4章 BOLD fMRI成像的大鼠脑模板研究
    4.1 总体研究思路
    4.2 实验动物的准备
    4.3 fMRI方法
    4.4 标准脑的目的
    4.5 数据分析与处理
    4.6 讨论
    参考文献
第5章 Alzheimer病样大鼠模型BOLD信号与行为学变化关系
    5.1 概述
    5.2 Morris水迷宫
    5.3 免疫印迹(Western blots)实验
    5.4 图像预处理
    5.5 ROI分析
    5.6 讨论
    参考文献
第6章 Alzheimer病样大鼠模型BOLD信号与tau蛋白磷酸化变化关系的研究
    6.1 研究目的
    6.2 免疫组织化学实验
    6.3 数据分析
    6.4 结果
    6.5 讨论
    6.6 ROXY成像的应用
    参考文献
第7章 焦虑症神经病理机制的BOLD fMRI研究
    7.1 焦虑症的基本情况
    7.2 焦虑症的心理学特点
    7.3 被试对象
    7.4 心理测评
    7.5 扫描仪器与扫描参数
    7.6 实验设计
    7.7 BOLD fMRI成像
    7.8 心理学结果
    7.9 fMRI结果与讨论
    参考文献
附录A 部分脑功能成像技术的中英文对照
附录B 现有脑功能技术时空分辨率
附录C 常用的数学定义
附录D 核磁共振发展历史的简要回顾
附录E 发表论文
致谢



本文编号：3996327