基于磁共振影像的嗅球提取方法及應(yīng)用研究.pdf

1、嗅覺(jué)在人的日常生活中有著至關(guān)重要的影響，而解剖學(xué)研究證實(shí)嗅球在嗅覺(jué)的傳輸和形成中起到了類似中轉(zhuǎn)站的作用，大量研究和臨床實(shí)驗(yàn)證明，嗅球的容積很大程度上可以反映嗅覺(jué)的靈敏度。而最近的研究數(shù)據(jù)顯示，嗅覺(jué)的異?；蛉笔Э赡芘c大腦顳葉區(qū)或海馬等神經(jīng)結(jié)構(gòu)的病變有著一定聯(lián)系，并可能作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，如阿茲海默癥，帕金森綜合癥和精神分裂癥等的早期癥狀出現(xiàn)，而顱腦外傷和Kallmann綜合癥等引起的嗅覺(jué)損傷也有可能在嗅球體積的減小或嗅溝的缺失上有所反映

2、。因此，嗅球容積的測(cè)量對(duì)這些神經(jīng)系統(tǒng)疾病的預(yù)測(cè)和檢查有著突出的價(jià)值。
　　由于嗅球及嗅束的位置較深，現(xiàn)有的臨床檢查技術(shù)無(wú)法活體檢測(cè)到，隨著磁共振（MRI)技術(shù)的發(fā)展與臨床應(yīng)用，尤其是高分辨率磁共振成像為嗅球體積測(cè)量提供了較理想的檢查方法。通過(guò)設(shè)計(jì)不同的成像序列，并結(jié)合生理學(xué)上的特點(diǎn)如擴(kuò)散、流動(dòng)等，MR影像可以有效突出病變組織并使之與正常組織區(qū)分開，對(duì)腦部和軟組織成像尤其優(yōu)于其他成像設(shè)備。
　　醫(yī)學(xué)影像分割作為一種輔助醫(yī)療手段

3、，是對(duì)腦部組織結(jié)構(gòu)在三維空間進(jìn)行體積和位置標(biāo)定，構(gòu)建解剖學(xué)結(jié)構(gòu)圖譜和手術(shù)導(dǎo)航和可視化研究的基礎(chǔ)，對(duì)于腦中異常組織定位、腦解剖結(jié)構(gòu)分析等具有重要意義和臨床應(yīng)用價(jià)值。醫(yī)學(xué)影像分割具有模糊性，多模態(tài)性，不確定性和局部體效應(yīng)等特點(diǎn)，因此分割算法復(fù)雜多樣，對(duì)結(jié)果精確度的要求高，基于模型的分割算法在這里更加實(shí)用，如近年來(lái)發(fā)展迅速的活動(dòng)輪廓模型就是一個(gè)很好的研究方向。本文詳細(xì)研究了Snake模型，和后來(lái)加入水平集方法，融合區(qū)域信息的Chan-Vese

4、模型的原理，尤其是在物理和數(shù)學(xué)上的意義，并結(jié)合種子點(diǎn)方法在Chan-Vese模型的分割結(jié)果的基礎(chǔ)上，成功實(shí)現(xiàn)了半自動(dòng)提取嗅球并計(jì)算其容積的方法。
　　本項(xiàng)目來(lái)源于國(guó)家自然科學(xué)基金和863項(xiàng)目對(duì)中國(guó)人數(shù)字腦結(jié)構(gòu)模型的研究，得到了北京宣武醫(yī)院臨床醫(yī)生的大力支持，提供了大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對(duì)本算法提取嗅球的精確性做了驗(yàn)證。本文對(duì)21組健康志愿者進(jìn)行嗅球提取，并對(duì)其容積做了統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，證明整體分割較為準(zhǔn)確，接近正常成人嗅球的真實(shí)容積，可以作為