基于DTI成像的神經(jīng)纖維示蹤系統(tǒng)的研究.pdf

1、現(xiàn)如今，神經(jīng)性疾病和腦組織病變，在國內(nèi)已經(jīng)成為影響人們健康生活指數(shù)的一個重要因素，這些健康問題迫切需要得到解決?，F(xiàn)代醫(yī)學的深入研究，不僅有助于人類提高對神秘的神經(jīng)系統(tǒng)的認知，而且為腦疾患的精確診斷和治愈提供幫助。因此，對腦神經(jīng)的生理特點及病變進行深入研究，在當下具有非常迫切的理論及現(xiàn)實意義。
　　磁共振成像技術（MRI）的原理，對物體施加磁場，檢測其所發(fā)射出的電磁波，通過電磁波大小可以描繪物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)。磁共振成像技術迅速發(fā)展，其非

2、入侵的技術特性，使其在醫(yī)學圖像領域上得到了廣泛的應用。彌散張量成像（DTI）就是在磁共振成像技術的基礎上延伸出來的另一種成像技術，通過水分子在大腦組織結(jié)構(gòu)中的擴散特性的差異對大腦進行造影成像，并且能夠反映出神經(jīng)纖維的位置結(jié)構(gòu)等信息，運用起來安全可靠，由此該技術在醫(yī)學領域上得到十分廣泛的應用，并且為臨床診斷和神經(jīng)系統(tǒng)研究提供了重要依據(jù)。
　　由于現(xiàn)有技術的不完善和在獲取圖像的過程中，不可避免的引入噪聲干擾。對于濾除噪聲干擾，在獲取圖

3、像之后變得十分重要。這樣不僅能保證獲取的彌散加權圖像（DWI）的精度，也提高了后續(xù)得到彌散張量的準確性，從而保證神經(jīng)纖維追蹤結(jié)果和部分各向異性程度（FA）的可信賴程度。現(xiàn)有的DTI神經(jīng)纖維示蹤系統(tǒng)，例如DTIStudio，TrackVis等，并沒有完善的圖像預濾波過程，由此會導致神經(jīng)追蹤結(jié)果準確度的降低。
　　為提高神經(jīng)纖維追蹤結(jié)果的準確性，本文提出了一個基于各向異性的多級濾波器，利用各向異性濾波器的良好的結(jié)構(gòu)保護特性和高效的濾波

4、性能，對DWI圖像進行預濾波得到彌散張量場與FA圖像，再對彌散張量場分解成的不同2 D圖像進行張量場的降噪處理，再通過對降噪后的彌散張量場計算，得到神經(jīng)纖維追蹤所需要的參數(shù)。其次，通過改進后的各向異性濾波器，由彌散張量控制各向異性濾波器的擴散方向，不僅避免傳統(tǒng)各向同性濾波器模糊圖像細節(jié)，而且也能夠保證神經(jīng)纖維的走向相關的像素點不被平滑掉，而有效保留下來。本文的濾波算法，通過仿真和臨床數(shù)據(jù)的驗證，能夠有效的提高神經(jīng)纖維追蹤的準確度。最后，