面向復(fù)雜腦神經(jīng)纖維結(jié)構(gòu)重建的處理方法研究.pdf

1、本論文結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，對(duì)交叉、彎曲、分又等復(fù)雜腦白質(zhì)纖維重建方法進(jìn)行研究。論述了常見(jiàn)的擴(kuò)散張量成像(DTI)、Q-Ball成像(QBI)和四階張量成像(DT4)的原理、計(jì)算過(guò)程及主要的優(yōu)缺點(diǎn)。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 首先，針對(duì)多梯度DTI，運(yùn)用多元線性回歸的方法求解其擴(kuò)散張量矩陣；并利用梯度編碼矩陣的條件數(shù)和各向異性標(biāo)準(zhǔn)偏差作為定量評(píng)價(jià)采樣方案和成像精度的標(biāo)準(zhǔn)；然后用20梯度方向方案與傳統(tǒng)的6方向和12方向的方案進(jìn)行

2、對(duì)比，以評(píng)價(jià)梯度方向數(shù)對(duì)成像質(zhì)量的影響。
　　 其次，針對(duì)OBI來(lái)重建方向分布函數(shù)的方法，研究了其重建的Funk-Radon變換基本理論、高斯徑向基函數(shù)插值的方法和在MATLAB中進(jìn)行曲面重建的方法；并討論了實(shí)驗(yàn)參數(shù)如視場(chǎng)大小(FOV)、b值等對(duì)圖像信噪比、空間分辨率和掃描時(shí)間的影響；最后對(duì)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜處如視輻射線、前額皮質(zhì)等用QBI成像以觀察成像效果。
　　 再次，針對(duì)OBI的缺陷，研究了DT4重建的基本原理和計(jì)算過(guò)程以

3、及參數(shù)如角度重建誤差、規(guī)范化各向異性等的表達(dá)形式；又引進(jìn)計(jì)算機(jī)仿真的方法定量地評(píng)價(jià)不同噪聲值和采樣梯度方向數(shù)對(duì)重建角度誤差和規(guī)范化張量標(biāo)準(zhǔn)偏差等的影響；然后從算法、實(shí)驗(yàn)和成像效果三方面對(duì)DTI、QBI、和DT4成像進(jìn)行對(duì)比，以證明DT4在未來(lái)臨床應(yīng)用中更有優(yōu)勢(shì)和潛力。
　　 本文完成了DTI、QBI和DT4成像的可視化研究，將可視化的結(jié)果與人類大腦的解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較，驗(yàn)證了研究結(jié)果的正確性，為以后的腦神經(jīng)纖維追蹤和臨床應(yīng)用奠定了