【摘 要】
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扩散张量磁共振成像(DTI)技术是最近十几年逐渐流行起来的无损地研究人脑白质纤维结构的一种脑成像技术。采用磁共振扩散敏感梯度序列,DTI技术能够有效的探测出大脑中水分子
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扩散张量磁共振成像(DTI)技术是最近十几年逐渐流行起来的无损地研究人脑白质纤维结构的一种脑成像技术。采用磁共振扩散敏感梯度序列,DTI技术能够有效的探测出大脑中水分子在各个方向上的扩散程度,构建出大脑白质各个部位的水分子扩散模型,从而推断出大脑局部白质纤维的走向等信息。在扩散张量成像得到的各种特征系数中,各向异性分数(FA)由于能够直接反映出白质纤维的各向异性特征,得到了广泛的应用,其中最为常用的一种就是医学上采用统计分析方法对病人大脑白质结构变化的检测。也就是说,通过对病人和正常人大脑的FA图进行组分析,找到存在统计显著差异的白质病变脑区,进而为疾病的辅助诊断提供信息。然而,在目前已有的各个DTI数据处理软件中,还没有一个能够方便的提供上述辅助诊断功能,因此开发这样的一个辅助诊断系统对大脑白质相关疾病的自动诊断有着非常重要的意义。
本文首先介绍了DTI脑成像技术的基本原理和方法。在此基础上,给出了FA图的具体分析流程。首先是FA图的获取,包括涡流校正和FA图的计算。接着,采用基于体元的分析(VBA)方法对FA图进行分析。这一方法主要包括预处理和统计分析这两个步骤。预处理的组成部分包括空间标准化和空问平滑,而统计分析采用的是双样本t检验。由于双样本t检验在FA图组分析中的可行性尚未有研究进行证实,本文中还采用实际数据对这一方法进行了验证。在确定了FA图的分析流程后,本文完整的设计和实现了一个辅助诊断系统,提供了包括正常人数据库的建立、病人数据的选取、分析结果的可视化以及诊断结果的保存等功能。最后,在系统实现的基础上,本文将开发的系统应用于老年痴呆病人实际数据的分析中,得到的结果与已有的一些关于老年痴呆病人自质变化的研究相一致,从而也在一定程度上证实了本系统的可用性。
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