基于腦區(qū)的PET圖像分析方法的初步研究.pdf

1、腦功能的定位是腦科學研究領域內的重要課題.PET被廣泛地應用于腦功能的研究和相關的臨床診斷.本文針對目前廣泛用以分析PET圖像的基于體素形態(tài)測量法(Voxel Based Morphometry,VBM)的不足,建立了基于腦區(qū)形態(tài)測量法(Region Based Morphometry,RBM).作為對VBM的補充,RBM是有效分析PET圖像的一種可供選擇的新方法. 本文的研究主要涉及以下四個方面: 1、本文對BEAK方法加以改

2、進,建立了autoBEAK方法,實現對PET圖像的自動盲恢復,解決了因正電子射程而導致.PET圖像模糊問題.建立了基于三維Levy分布的BEAK-3D方法,對以三維采集方式得到的PET圖像進行自動盲恢復.以兩種實驗(主觀評判和測量模型幾何參數)驗證了autoBEAK方法和BEAK-3D方法對PET圖像進行盲恢復的效果,驗證結果表明這兩種方法的圖像恢復效果均優(yōu)于BEAK方法. 2、重點研究了PET圖像與Talairach圖譜的空間

3、歸一化問題.將空間歸一化分為全局配準和局部非線性配準兩個步驟:先用互信息算法實現圖像的全局配準,再以彎曲能量為形變域約束準則,并用基于DCT基函數的方法實現圖像的局部非線性配準,從而將PET圖像映射到Talairach圖譜,使不同個體的PEI、圖像可以在標準空間中進行比對. 3、利用藥代動力學的二室模型,分析了PET圖像灰度值與圖像采集時間之間的關系.利用此模型校正不同采集時間對 PET 圖像灰度值的影響. 4、在上述各

4、項研究的基礎上,建立了分析PET圖像的基于腦區(qū)形態(tài)測量法RBM.以實驗分析比較了RBM和VBM的性能. 本文囿于實驗條件(小動物PET),無法進行動物模型實驗；因受醫(yī)學倫理的約束,也不能在人體上進行可控實驗,所以本文對已有臨床數據作了回顧性研究.研究中,分別以治療帕金森病的腦深部電刺激、光刺激和隨意運動為干預手段,使用RBM方法和VBM方法分別檢測響應腦區(qū)的位置；并對照醫(yī)學知識和臨床診斷,比較RBM和VBM兩種檢測方法的性能,從