基于彌散張量成像的神經(jīng)膠質(zhì)瘤生理機制基礎研究.pdf

1、神經(jīng)膠質(zhì)瘤是最常見的顱內(nèi)腫瘤，也是最難以治愈的一種腦部腫瘤。影像學在膠質(zhì)瘤診斷中占有非常重要的地位，但是常規(guī)的影像手段在腫瘤診斷、治療方案的制定及其治療后效果的評估方面，往往具有滯后性和主觀判斷局限性。神經(jīng)膠質(zhì)瘤具有浸潤性生長特點，常常引起腦組織的細胞結(jié)構(gòu)和水分子發(fā)生變化，從而導致腦區(qū)周圍水分子的彌散程度和方向發(fā)生改變。磁共振彌散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI)是目前在活體上測量水分子彌散運動、描述以

2、及研究水分子的彌散各向異性的唯一方法，可以為神經(jīng)膠質(zhì)瘤組織的病理生理機制研究提供一種安全而有效的研究手段。
　　本研究基于彌散張量成像技術，在分析膠質(zhì)瘤患者局部區(qū)域的纖維束結(jié)構(gòu)和彌散參數(shù)變化的基礎上，構(gòu)建基于纖維束分布的大腦小世界網(wǎng)絡。同時分別從彌散張量參數(shù)以及腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡特性兩個角度對患者大腦局部特性和全局特性的改變進行研究，深層次地從大腦內(nèi)部復雜的網(wǎng)絡特性以及傳遞信息等方面來探討神經(jīng)膠質(zhì)瘤的病理生理機制。論文主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點

3、如下：
　　一、采用定量參數(shù)分析方法對神經(jīng)膠質(zhì)瘤的病理特性進行研究。首先采用三線性插值和剛性配準相結(jié)合的方法進行頭部校正和渦流校正；然后將DTI圖像與高斯核函數(shù)進行卷積實現(xiàn)對圖像的空間平滑；最后設定兩個感興趣區(qū)域（Region of Interest，ROI）作為起始區(qū)域，保留經(jīng)過這兩個區(qū)域的追蹤結(jié)果，量化兩個區(qū)域的彌散信息。初步結(jié)果顯示定量分析方法具有定性、定量判斷腫瘤性質(zhì)的能力，并從大腦局域性角度解釋了膠質(zhì)瘤患者病理生理機制。

4、
　　二、采用小世界網(wǎng)絡分析方法研究神經(jīng)膠質(zhì)瘤患者大腦復雜網(wǎng)絡特性的改變。論文從網(wǎng)絡的整體拓撲特性方面分析了膠質(zhì)瘤患者的腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡相比正常人的改變情況，對比正常被試，患者腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡的小世界屬性及網(wǎng)絡容錯能力明顯下降，同時網(wǎng)絡中功能連接的度分布均呈異質(zhì)性較明顯的指數(shù)截斷冪律分布。同時膠質(zhì)瘤患者組的信息傳輸最大的腦功能區(qū)域發(fā)生轉(zhuǎn)移，且存在語言功能區(qū)和感覺功能區(qū)等區(qū)域的缺失。初步結(jié)果顯示小世界網(wǎng)絡分析法可檢測出膠質(zhì)瘤患者的腦功能網(wǎng)絡異常