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(xué)研究領(lǐng)域內(nèi)的重要課題.PET被廣泛地應(yīng)用于腦功能的研究和相關(guān)的臨床診斷.本文針對(duì)目前廣泛用以分析PET圖像的基于體素形態(tài)測(cè)量法(Voxel Based Morphometry,VBM)的不足,建立了基于腦區(qū)形態(tài)測(cè)量法(Region Based Morphometry,RBM).作為對(duì)VBM的補(bǔ)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(gè)方面: 1、本文對(duì)BEAK方法加以改

2、進(jìn),建立了autoBEAK方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)PET圖像的自動(dòng)盲恢復(fù),解決了因正電子射程而導(dǎo)致.PET圖像模糊問題.建立了基于三維Levy分布的BEAK-3D方法,對(duì)以三維采集方式得到的PET圖像進(jìn)行自動(dòng)盲恢復(fù).以兩種實(shí)驗(yàn)(主觀評(píng)判和測(cè)量模型幾何參數(shù))驗(yàn)證了autoBEAK方法和BEAK-3D方法對(duì)PET圖像進(jìn)行盲恢復(fù)的效果,驗(yàn)證結(jié)果表明這兩種方法的圖像恢復(fù)效果均優(yōu)于BEAK方法. 2、重點(diǎn)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(zhǔn)和局部非線性配準(zhǔn)兩個(gè)步驟:先用互信息算法實(shí)現(xiàn)圖像的全局配準(zhǔn),再以彎曲能量為形變域約束準(zhǔn)則,并用基于DCT基函數(shù)的方法實(shí)現(xiàn)圖像的局部非線性配準(zhǔn),從而將PET圖像映射到Talairach圖譜,使不同個(gè)體的PEI、圖像可以在標(biāo)準(zhǔn)空間中進(jìn)行比對(duì). 3、利用藥代動(dòng)力學(xué)的二室模型,分析了PET圖像灰度值與圖像采集時(shí)間之間的關(guān)系.利用此模型校正不同采集時(shí)間對(duì) PET 圖像灰度值的影響. 4、在上述各

4、項(xiàng)研究的基礎(chǔ)上,建立了分析PET圖像的基于腦區(qū)形態(tài)測(cè)量法RBM.以實(shí)驗(yàn)分析比較了RBM和VBM的性能. 本文囿于實(shí)驗(yàn)條件(小動(dòng)物PET),無(wú)法進(jìn)行動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)；因受醫(yī)學(xué)倫理的約束,也不能在人體上進(jìn)行可控實(shí)驗(yàn),所以本文對(duì)已有臨床數(shù)據(jù)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(yùn)動(dòng)為干預(yù)手段,使用RBM方法和VBM方法分別檢測(cè)響應(yīng)腦區(qū)的位置；并對(duì)照醫(yī)學(xué)知識(shí)和臨床診斷,比較RBM和VBM兩種檢測(cè)方法的性能,從