基于腦MR圖像中像素特征學習的Aβ沉積信息檢測算法.pdf

1、阿爾茨海默?。ˋlzheimer’s disease, AD），又稱老年癡呆，是發(fā)生于老年和老年前期的一種神經系統(tǒng)退行性疾病，影響著全球超5000萬人的健康和幸福。β淀粉樣蛋白（Amyloidβ-protein, Aβ）沉積在AD發(fā)病機制中起關鍵作用，也是重要的防治靶點，因此在腦中及早發(fā)現(xiàn)Aβ的沉積是早期診斷AD的關鍵。
　　磁共振成像（magnetic resonance image, MRI）技術是理想成像方式，不僅能精確定量

2、地反映腦中不同組織在結構和功能上的變化，而且可表征代謝物濃度。MRI具有無創(chuàng)、無輻射、無需對比劑和時間空間分辨率高等優(yōu)點，已廣泛應用于AD早期診斷。但是，目前針對腦MR圖像中Aβ沉積信息檢測的公開研究卻極為缺乏。
　　針對此問題，本文研究并提出了像素特征學習方法，構造小鼠腦MR中Aβ沉積信息的檢測算法，奠定相關理論基礎和方法依據。本文的主要研究工作如下：
　　①完成了腦圖像采集和預處理工作：采集 APP雙重轉基因小鼠(AD)

3、和對照組小鼠(contral, CTL)的腦部T2加權結構像；制作小鼠腦組織切片，形成腦組織切片圖像；將其與小鼠腦MR圖像進行匹配，形成圖像對。
　?、谘芯坎⑻岢隽嘶谀X組織MR圖像中像素特征選擇的Aβ沉積信息檢測算法：首先分割腦 MR圖像中腦組織，按行提取腦組織中的像素值形成像素特征向量；接著采用多種特征學習分類算法對像素特征實現(xiàn)特征優(yōu)選，并重復操作獲得多個最優(yōu)特征子集，根據投票機制得到最終最優(yōu)特征向量；最后利用彈性映射方法，將

4、最優(yōu)像素特征向量映射到腦MR圖像中對應的像素點，從而顯示出Aβ沉積的分布。
　?、垩芯坎⑻岢隽嘶谀X組織MR圖像中像素特征分組的Aβ沉積信息檢測算法：首先分割腦 MR圖像中腦組織，按行提取腦組織中的像素值形成像素特征向量；接著設計特征分組算法對像素特征進行分組，基于各特征組分別訓練分類模型，根據模型輸出的分類準確率確定最優(yōu)特征組；然后利用彈性映射方法，將最優(yōu)像素特征向量映射到腦組織MR圖像中對應的像素點，從而顯示出Aβ沉積的分布。