本文關鍵詞：結合自助法對磁共振波譜和T1 mapping數(shù)據(jù)的處理與應用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：磁共振成像技術(magnetic resonance imaging, MRI)是目前醫(yī)學成像領域中兼具掃描無損傷性和圖像高分辨率兩大優(yōu)點的成像技術,其中磁共振波譜(magnetic resonance spectroscopy, MRS)技術是探測活體組織代謝物唯一一種無損傷的手段。自從美國科學家Efron在1979年系統(tǒng)地介紹了自助法(Bootstrap)用于推導任意估計值的標準誤差之后,近年來,Bootstrap方法已經(jīng)在生物醫(yī)學、金融、醫(yī)學和外貿(mào)等多個學科領域有廣泛的應用。本文分別將自助法中的殘差自助法(Residual Bootstrap)和自體自助法(Wild Bootstrap)應用于MRS測量人腦Y-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid, GAB A)和T1 mapping的測量�；赗esidual Bootstrap的磁共振波譜研究,首次將Residual Bootstrap方法結合到GABA含量測量的不確定度估計之中,并獲得了較強的魯棒性。首先用Siemens 3.0 T Verio磁共振掃描儀結合MEGA譜編輯技術(Mescher-Garwood point resolved spectroscopy, MEGA-PRESS)探測12名健康被試大腦前扣帶回皮層(anterior cingulate cortex, ACC)和枕葉皮層(occipital cortex, OCC) GAB A的濃度,每人采集兩次數(shù)據(jù),兩次采集時間相隔一周或以上。然后采用GABA分析工具Gannet并結合基于模型的Residual Bootstrap技術對個體和群體大腦ACC和OCC的GABA濃度進行分析。Residual Bootstrap將高斯擬合模型的殘差進行重采樣然后將重采樣的殘差和采集的數(shù)據(jù)重新高斯擬合。在個體研究中,OCC中GABA+的不確定度和變異系數(shù)(coefficient of variation, CV)值都要比ACC的��；而在群體研究中ACC中GABA+的不確定度比OCC的要小。但是相比于傳統(tǒng)的高斯擬合分析,Residual Bootstrap方法在OCC和ACC區(qū)域都明顯降低了CV值和不確定度。Residual Bootstrap在個體和群體大腦不同區(qū)域GABA濃度的檢測中能夠提供強健的不確定度估計�；赪ild Bootstrap的磁共振T1 mapping研究,首次將Wild Bootstrap方法用于不同地點不同磁共振掃描儀之間對水模和一位被試大腦不同區(qū)域T1值的不確定度比較估計。實驗利用DESPOT方法分別在杭州市第一人民醫(yī)院(site 1)和邵逸夫醫(yī)院(site 2)兩臺不同的3.0 T磁共振掃描儀對不同濃度的聚乙烯比咯烷酮(polyvinylpyrrolidone,PVP)溶液以及一個健康成年男性的顱腦進行多次掃描,之后利用Wild Bootstrap方法評估intra-和inter-site測量所得的T1值的不確定度。PVP溶液的T1測量和活體人腦組織數(shù)據(jù)都顯示,T1越短,不確定度和CV值越小,即測量的可重復性越高。site 1的不確定度要比site 2的低,即site 1的掃描儀穩(wěn)定性比較高。Wild Bootstrap可以用于多中心T1定量測量的研究。在intra-和inter-site中不確定度的測量也給T1測量的協(xié)議和參數(shù)優(yōu)化提供了穩(wěn)健的質(zhì)量控制。
【關鍵詞】：磁共振波譜 MEGA-PRESS 殘差自助法 不確定度 T1 mapping 自體自助法
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R445.2
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 縮寫11-13
• 第1章 緒論13-19
• 1.1 研究背景及意義13-14
• 1.1.1 GABA的研究背景和意義13
• 1.1.2 T1 mapping的研究背景和意義13-14
• 1.2 研究現(xiàn)狀14-18
• 1.2.1 磁共振波譜在GABA含量測定的應用15
• 1.2.2 Bootstrap方法在生物醫(yī)學的應用15-17
• 1.2.3 T1值測量技術現(xiàn)狀17-18
• 1.3 本文主要工作18-19
• 第2章 磁共振波譜和T1 mapping19-35
• 2.1 前言19-20
• 2.2 核磁共振物理原理20-25
• 2.2.1 原子核的自旋和進動20-21
• 2.2.2 核磁共振現(xiàn)象21-23
• 2.2.3 弛豫現(xiàn)象23-25
• 2.3 磁共振波譜和GABA譜編輯序列25-32
• 2.3.1 化學位移26-27
• 2.3.2 J耦合效應27-28
• 2.3.3 MEGA-PRESS序列28-32
• 2.4 T1 mapping原理和損毀GRE序列32-34
• 2.5 本章小結34-35
• 第3章 基于Residual Bootstrap的磁共振波譜研究35-49
• 3.1 前言35-37
• 3.2 材料37
• 3.3 方法37-42
• 3.3.1 活體磁共振波譜掃描37-38
• 3.3.2 傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與分析38-39
• 3.3.3 Residual Bootstrap方法分析39-42
• 3.4 結果42-46
• 3.4.1 GABA+和Cr擬合模型的擬合誤差42-43
• 3.4.2 單位體積非Bootstrap和經(jīng)Bootstrap方法不確定度的對比43-44
• 3.4.3 在個體和群體中對單位體積GABA+含量的研究44-46
• 3.5 討論46-48
• 3.6 本章小結48-49
• 第4章 基于Wild Bootstrap的磁共振T1 mapping研究49-61
• 4.1 前言49-50
• 4.2 材料50-51
• 4.3 方法51-54
• 4.3.1 磁共振T1 mapping的掃描51
• 4.3.2 DESPOT方法進行T1擬合和Wild Bootstrap分析51-54
• 4.4 結果和討論54-60
• 4.5 本章小結60-61
• 第5章 總結與展望61-65
• 5.1 總結61-63
• 5.1.1 基于Residual Bootstrap的磁共振波譜研究61-62
• 5.1.2 基于Wild Bootstrap的磁共振T1 mapping研究62
• 5.1.3 全文總結62-63
• 5.2 展望63-65
• 參考文獻65-75
• 作者簡介75-76

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