癲癇是一種常見的中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，其生理特征表現(xiàn)為神經(jīng)元放電的異常興奮和神經(jīng)元活動的同步性增高，神經(jīng)元放電的異常興奮可導(dǎo)致局部腦組織的微環(huán)境發(fā)生變化，從而引起水分子的彌散運(yùn)動發(fā)生變化。利用磁共振彌散張量成像(diffusion tensor imaging, DTI)可以提取、描述以及研究水分子的彌散各向異性，可以為癲癇的病理生理機(jī)制研究提供一種安全而有效的研究手段。 本文研究的癲癇類型為內(nèi)側(cè)顳葉癲癇（mesial Temporal Lobe Epilepsy, mTLE），其特征性病理基礎(chǔ)是海馬硬化，常規(guī)的影像學(xué)檢查很難觀察到與其癥狀相關(guān)的大腦結(jié)構(gòu)異常情況，嚴(yán)重影響mTLE患者的臨床診斷和治療。由于海馬神經(jīng)元喪失，造成細(xì)胞間隙的增寬，從而改變水分子彌散運(yùn)動程度，導(dǎo)致彌散各向異性和平均彌散系數(shù)的改變。因此，通過對DTI數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可以獲得mTLE患者結(jié)構(gòu)形態(tài)受損區(qū)域的相關(guān)檢測參數(shù)。本研究旨在通過3D T1結(jié)構(gòu)像和DTI對mTLE患者進(jìn)行多模態(tài)分析，結(jié)合灰質(zhì)和白質(zhì)兩方面來觀察mTLE患者大腦結(jié)構(gòu)的異常改變。論文主要研究內(nèi)容如下： 1.本研究采用偏微分方程(Partial Differential Equation, PDE)方法對DTI圖像進(jìn)行去噪處理。在P-M模型基礎(chǔ)上，建立了選擇性平滑擴(kuò)散、定向擴(kuò)散、四階偏微分及全變分四種模型，分別對原始DTI圖像和FA彩色張量圖進(jìn)行去噪，同時采用Tukey雙權(quán)函數(shù)進(jìn)行校正和性能測試。實驗發(fā)現(xiàn)基于偏微分方程的圖像去噪可以對圖像進(jìn)行連續(xù)域的建模，使得圖像模型不依賴于圖像邊緣而得到了簡化，操作快、精確而且穩(wěn)定。 2.本研究采用了一種優(yōu)化的基于體素形態(tài)學(xué)(Voxel-Based Morphometry, VBM)的數(shù)據(jù)處理方法，對mTLE患者進(jìn)行灰質(zhì)結(jié)構(gòu)形態(tài)研究。所采用的優(yōu)化算法能夠?qū)θX體素逐一進(jìn)行對比分析，可以檢測出大腦灰質(zhì)組織的局部差異，更加精確地探測腦灰質(zhì)體積和密度的變異情況，從而客觀、全面地來評價相應(yīng)神經(jīng)解剖結(jié)構(gòu)的形態(tài)學(xué)差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn)mTLE患者大腦的灰質(zhì)結(jié)構(gòu)形態(tài)學(xué)異常，雙側(cè)顳葉、雙側(cè)額葉、雙側(cè)丘腦的灰質(zhì)體積比正常人低。 3.本研究采用基于纖維束追蹤的空間統(tǒng)計（Tract-Based Spatial Statistics，TBSS）數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行纖維追蹤，對mTLE患者進(jìn)行腦白質(zhì)完整性的變異研究，并將灰質(zhì)體積萎縮腦區(qū)和白質(zhì)存在異常的纖維束進(jìn)行空間相關(guān)分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，mTLE患者的白質(zhì)纖維束在腦干纖維、投射纖維、連合纖維、聯(lián)絡(luò)纖維和邊緣系統(tǒng)纖維中存在不同程度異常；此外mTLE患者灰質(zhì)和白質(zhì)異常腦區(qū)有較高的相關(guān)系數(shù)和較強(qiáng)的空間分布一致性，尤其是在邊緣系統(tǒng)。
【學(xué)位單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2013
【中圖分類】：R445.2;R742.1
【部分圖文】：

圖 2. 1 神經(jīng)元結(jié)構(gòu)圖量成像基本原理Felix Bloch和Edward Purcell在1946年分別獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)了核磁共振現(xiàn)號，同時將該原理最早用于生物實驗，在物理學(xué)、化學(xué)方面也做出

（2.6）擴(kuò)散張量矩陣 D一個3×3的對稱正定矩陣，其中 xy 和 yx , xz 和 zx ， yz 和 zy 方向的彌散系數(shù)相等。彌散張量各分量如圖2.2所示。圖 2. 2 彌散張量各分量圖

計算得出其特征值和特征向量。對于某個體其作特征值分解，可以得到特征值矩陣 D '1230 0' 0 00 0D 1 2 3E , , 定矩陣，因此它有 3 個正特征值，從大到小2 和3e ，這三個特征向量相互正交，對應(yīng)于橢
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 姚濤;鄒曉毅;;癲癇患者顳葉~1H-MRS與認(rèn)知功能變化相關(guān)性分析[J];廣東醫(yī)學(xué);2010年23期

2 白卓杰;張志強(qiáng);盧光明;鐘元;成文蓮;王正閣;陳志立;朱建國;;基于體素分析的擴(kuò)散張量成像在內(nèi)側(cè)顳葉癲癇中的應(yīng)用[J];臨床放射學(xué)雜志;2009年07期

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本文編號：2857394