【摘要】：神經(jīng)膠質(zhì)瘤是最常見的顱內(nèi)腫瘤，也是最難以治愈的一種腦部腫瘤。影像學(xué)在膠質(zhì)瘤診斷中占有非常重要的地位，但是常規(guī)的影像手段在腫瘤診斷、治療方案的制定及其治療后效果的評(píng)估方面，往往具有滯后性和主觀判斷局限性。神經(jīng)膠質(zhì)瘤具有浸潤(rùn)性生長(zhǎng)特點(diǎn)，常常引起腦組織的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和水分子發(fā)生變化，從而導(dǎo)致腦區(qū)周圍水分子的彌散程度和方向發(fā)生改變。磁共振彌散張量成像(diffusion tensor imaging，DTI)是目前在活體上測(cè)量水分子彌散運(yùn)動(dòng)、描述以及研究水分子的彌散各向異性的唯一方法，可以為神經(jīng)膠質(zhì)瘤組織的病理生理機(jī)制研究提供一種安全而有效的研究手段。 本研究基于彌散張量成像技術(shù)，在分析膠質(zhì)瘤患者局部區(qū)域的纖維束結(jié)構(gòu)和彌散參數(shù)變化的基礎(chǔ)上，構(gòu)建基于纖維束分布的大腦小世界網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)分別從彌散張量參數(shù)以及腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)特性兩個(gè)角度對(duì)患者大腦局部特性和全局特性的改變進(jìn)行研究，深層次地從大腦內(nèi)部復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)特性以及傳遞信息等方面來探討神經(jīng)膠質(zhì)瘤的病理生理機(jī)制。論文主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下： 一、采用定量參數(shù)分析方法對(duì)神經(jīng)膠質(zhì)瘤的病理特性進(jìn)行研究。首先采用三線性插值和剛性配準(zhǔn)相結(jié)合的方法進(jìn)行頭部校正和渦流校正；然后將DTI圖像與高斯核函數(shù)進(jìn)行卷積實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的空間平滑；最后設(shè)定兩個(gè)感興趣區(qū)域（Region of Interest，ROI）作為起始區(qū)域，保留經(jīng)過這兩個(gè)區(qū)域的追蹤結(jié)果，量化兩個(gè)區(qū)域的彌散信息。初步結(jié)果顯示定量分析方法具有定性、定量判斷腫瘤性質(zhì)的能力，并從大腦局域性角度解釋了膠質(zhì)瘤患者病理生理機(jī)制。 二、采用小世界網(wǎng)絡(luò)分析方法研究神經(jīng)膠質(zhì)瘤患者大腦復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)特性的改變。論文從網(wǎng)絡(luò)的整體拓?fù)涮匦苑矫娣治隽四z質(zhì)瘤患者的腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)相比正常人的改變情況，對(duì)比正常被試，患者腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的小世界屬性及網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)能力明顯下降，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)中功能連接的度分布均呈異質(zhì)性較明顯的指數(shù)截?cái)鄡缏煞植肌Ｍ瑫r(shí)膠質(zhì)瘤患者組的信息傳輸最大的腦功能區(qū)域發(fā)生轉(zhuǎn)移，且存在語(yǔ)言功能區(qū)和感覺功能區(qū)等區(qū)域的缺失。初步結(jié)果顯示小世界網(wǎng)絡(luò)分析法可檢測(cè)出膠質(zhì)瘤患者的腦功能網(wǎng)絡(luò)異常，從而有助于膠質(zhì)瘤病理生理機(jī)制的探索。
【圖文】：

如圖 3.2 所示。圖 3. 2 彌散張量各分量圖3.2 彌散張量的定量參數(shù)3.2.1 彌散張量的跡（Trace）彌散是一個(gè)三維立體的運(yùn)動(dòng)過程，其水分子在空間內(nèi)各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)是各不相同的，即各向異性。理論上，彌散張量矩陣 D 可以用來表述各向異性彌散運(yùn)動(dòng)，即xx xy xzyx yy yzzx zy zzD D DD D D DD D D (3.9)xxD ，yyD ，，zzD 是矩陣中對(duì)角線的元素，體現(xiàn)了成像方向和彌散梯度平行時(shí)水分子間相互運(yùn)動(dòng)情況，非對(duì)角線元素xyD 、xzD 、yzD 則體現(xiàn)了成像方向和彌散梯度垂直時(shí)水分子間相互運(yùn)動(dòng)情況。同時(shí)張量矩陣通常是正定矩陣，即ij jiD D。彌散張量跡的計(jì)算公式為：xx yy zzT（r D） D D D(3.10)彌散張量跡不受磁場(chǎng)內(nèi)被試的體位和方向影響，具有較低的背景噪聲特點(diǎn)，并且不存在偏倚性。同時(shí)，它還具有較低的一致性，即在同一個(gè)體的正常腦白

圖 3. 3 彌散張量 D 的特征向量和特征值對(duì)應(yīng)的橢助數(shù)學(xué)表達(dá)式，對(duì)彌散張量進(jìn)行對(duì)角化處理。計(jì)11 2 3 1 2 3 , , , , 0 xz yzDD D e e e e e e （ ）=（ ）
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：R310;R739.41

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2520567