磁共振成像中多体素波谱的量化研究
发布时间：2017-10-01 17:00
本文关键词：磁共振成像中多体素波谱的量化研究
更多相关文章： 磁共振波谱 可视化 预处理及量化 统计分析 体素定位
【摘要】：磁共振波谱是核磁共振现象、被测组织中化合物中原子核的化学位移共同作用的结果,是磁共振成像的重要补充,磁共振波谱能够定量的反映被测组织中各类化合物含量的变化,是活体组织代谢的一种体现,被称为“虚拟活检”。磁共振波谱是一种非侵入式、无损伤的影像检测手段,为疾病的诊断和治疗提供了重要的参考。由于环境条件、生理活动等的影响,磁共振波谱不能够直接应用于临床诊断中,需要经过一系列的后处理才能够应用于临床诊断中,磁共振波谱处理分为两个步骤：预处理和量化,其中预处理是精确量化的前提。本课题主要对多体素磁共振波谱进行分析。因为多体素磁共振波谱中包含了几十甚至上百个波谱,并不是所有的波谱都是有用信号,需要从若干个波谱中选择感兴趣的波谱进行处理,为了达到这个目的,首先要实现多体素磁共振波谱的可视化。为了实现可视化,首先,需要MR图像和多体素磁共振波谱的空间位置信息,通过读取DICOM文件的Tag号和飞利浦磁共振波谱头文件*.spar可以得到；其次,根据空间位置信息和视野、感兴趣区域以及体素之间的空间位置关系,运用数学知识实现可视化。为了方便多体素磁共振波谱的处理,本课题采用MATLAB GUI设计了一个集多体素磁共振波谱可视化、求平均谱、多个波谱独立分析、磁共振波谱预处理(去噪、水抑制、相位校正等)、量化(采用状态空间法)、代谢物幅值统计分析和体素定位功能为一体的分析软件。求平均谱是指对选择的多个体素波谱的平均谱进行量化分析；统计分析主要针对选择多个体素波谱时,可以对NAA、Cho、Cr三种代谢物的幅值进行统计分析,包括箱线图、柱状图和均值、标准差。柱状图中,代谢物的排列(横坐标)是根据选择先后顺序排列的,根据这些排列顺序,操作者可以快速、准确的将感兴趣代谢物定位到配准图中的相应体素。本设计中多体素磁共振波谱分析完全是自动完成的,有效减少了对操作者技术知识的要求。
【关键词】：磁共振波谱 可视化 预处理及量化 统计分析 体素定位
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R445.2
【目录】：
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 第一章 绪论8-13
- 1.1 课题背景及意义8-9
- 1.2 国内外研究现状9-10
- 1.3 本文研究内容10-12
- 1.4 本文结构12-13
- 第二章 磁共振波谱原理13-20
- 2.1 磁共振物理学原理13-14
- 2.2 磁共振波谱的物理学原理14-18
- 2.2.1 磁共振波谱序列15-18
- 2.3 质子谱中常见代谢物18-19
- 2.4 本章小结19-20
- 第三章 磁共振波谱预处理及量化20-36
- 3.1 磁共振波谱信号模型20-22
- 3.2 磁共振波谱预处理22-31
- 3.2.1 去噪22-25
- 3.2.2 涡流校正25
- 3.2.3 填零(Zero-filling)25
- 3.2.4 截断(Truncate)25-26
- 3.2.5 水抑制26-28
- 3.2.6 基线校正28-29
- 3.2.7 相位校正29-31
- 3.3 磁共振波谱量化方法31-35
- 3.4 本章小结35-36
- 第四章 多体素磁共振波谱的可视化36-43
- 4.1 DICOM文件结构36-38
- 4.2 MR图像空间位置信息38
- 4.3 多体素磁共振波谱空间位置信息38-40
- 4.4 多体素磁共振波谱的可视化40-42
- 4.5 本章小结42-43
- 第五章 基于MATLAB GUI的多体素磁共振波谱分析工具设计43-56
- 5.1 多体素磁共振波谱的量化43
- 5.2 MATLAB GUI43-44
- 5.3 界面设计44-49
- 5.3.1 文件读入及存储45
- 5.3.2 界面设计流程45-49
- 5.4 实验结果49-52
- 5.4.1 求平均谱49-50
- 5.4.2 多个体素独立分析50-52
- 5.5 本工具、jMRUI及LCModel之间的比较52-54
- 5.6 本章小结54-56
- 第六章 总结与展望56-58
- 致谢58-59
- 参考文献59-63
- 作者简介63
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本文编号：954578
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