基于磁共振弥散成像的阿尔兹海默症神经指纹研究

发布时间：2017-10-10 23:38

  本文关键词：基于磁共振弥散成像的阿尔兹海默症神经指纹研究

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【摘要】：在世界人口老龄化加剧的今天,阿尔兹海默症(Alzheimer’s Disease,AD)已经成为了21世纪威胁人类身体健康和生活质量的最严重的疾病之一。目前,AD疾病只能延缓不能治愈,因而早期诊断尤为重要。现代医学对AD的诊断依赖于临床症状和简易智能精神状态检查量表(Mini-Mental State Examination,MMSE),磁共振成像技术(Magnetic Resonance Imaging,MRI)的出现提供了一种非介入式的脑神经疾病检查手段,虽然由此观察到了AD病人脑室增大等现象,但还没有解决AD疾病的量化问题,本研究基于磁共振弥散成像,针对与AD相关的大脑结构,研究了从结构到性状的量化特征,构建了AD的神经指纹,为未来AD疾病的研究奠定了科学基础。首先,AD在神经影像上没有肉眼可见的病灶,对AD的MRI图像进行量化分析就需要基于大脑的各组织结构进行具体的分析,因此,对大脑组织结构的准确且细致的分割显得尤为重要。本课题与美国约翰霍普金斯大学的神经影像实验室合作,采用了目前脑神经影像分割领域顶尖的基于多脑图谱的磁共振T1结构图像自动分割方法,提出了一种将T1结构图像分割结果映射到MRI其它功能参数图像的方法,实现了多种功能参数图的分割,为基于多模态参数图的神经指纹研究奠定了基础。其次,在实现多种功能参数图像分割的基础上,提出了一种构建AD的神经指纹的方法。针对重点脑结构区域,我们从多个角度对功能参数图像进行了量化分析,并结合可能存在的病理变化对这些量化结果进行了分析,最后融合各种方法的量化分析结果,提出了能够反映AD疾病特性的量化方法,构建了具有代表意义的AD神经指纹。本文的研究成果表明了基于磁共振多模态功能参数图构建AD神经指纹的潜力,为针对AD的更全面的研究奠定了科学基础,为量化AD的特性,构建AD的神经指纹提供了一种技术方案。
【关键词】：磁共振影像 阿尔兹海默症 图像分割 神经指纹 模式识别
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R749.16;TP391.41
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 论文研究的背景和意义8-9
• 1.2 阿尔兹海默症概述9-10
• 1.3 国内外研究现状与发展趋势10-12
• 1.4 论文主要研究内容与论文结构12-14
• 1.4.1 本文的主要研究内容12-13
• 1.4.2 本文的结构13-14
• 第2章 磁共振弥散成像14-25
• 2.1 引言14
• 2.2 磁共振成像概述14-15
• 2.3 弥散张量成像原理及量化分析15-20
• 2.3.1 弥散加权成像15-16
• 2.3.2 弥散的各向同性与各向异性16-18
• 2.3.3 DTI量化分析方法18-20
• 2.4 弥散峰度成像原理及量化分析20-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第3章 多模态磁共振图像的分割25-35
• 3.1 引言25
• 3.2 磁共振图像的预处理25-28
• 3.2.1 临床数据获取25
• 3.2.2 DTI图像预处理25-28
• 3.2.3 DKI图像预处理28
• 3.3 基于多脑图谱的T1结构图像的分割28-31
• 3.4 多模态磁共振图像的分割31-34
• 3.5 本章小结34-35
• 第4章 阿尔兹海默症的神经指纹特征提取与模式识别35-47
• 4.1 引言35
• 4.2 基于体积变化的分析35-36
• 4.3 多功能参数图的统计分析36-40
• 4.4 基于混合高斯模型的分析40-42
• 4.5 神经指纹的特征提取和模式识别42-46
• 4.5.1 特征筛选和神经指纹的建立43
• 4.5.2 基于支持向量机的神经指纹的分类43-46
• 4.6 本章小结46-47
• 结论47-49
• 参考文献49-53
• 附录A 基于高斯混合模型对多种功能参数图重点脑组织结构灰度分布的拟合结果53-65
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果65-67
• 致谢67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 金蓉;范国光;李松柏;王珊珊;陈博宇;吕贵文;;弥散峰度成像评估阿尔茨海默病脑部白质纤维束损害[J];中国医学影像技术;2015年08期

2 刘建磊;隋青美;朱文兴;;结合概率密度函数和主动轮廓模型的磁共振图像分割[J];光学精密工程;2014年12期

3 孟祥微;王丹;申宝忠;;阿尔茨海默病的磁共振成像研究进展[J];现代生物医学进展;2013年05期

4 贺永;;阿尔茨海默病的神经影像学研究进展[J];生物化学与生物物理进展;2012年08期

5 李德军,包尚联,马林,俎栋林,唐昕,孙伟;弥散张量成像在中枢神经系统中的应用[J];国外医学.生物医学工程分册;2003年05期

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本文编号：1009293