基于MRI的大鼠腦皮層厚度測量方法研究.pdf

1、大腦皮層是包裹在大腦外側(cè)由神經(jīng)細(xì)胞胞體組成的連通皮狀結(jié)構(gòu)，是人體調(diào)節(jié)機(jī)能的最高級(jí)部位，是人類抽象思維和意識(shí)活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。皮層厚度是大腦皮層一個(gè)重要的形態(tài)學(xué)指標(biāo)，會(huì)隨著大腦的發(fā)育、老化以及病理改變，在相應(yīng)區(qū)域出現(xiàn)某些變化，因此被廣泛用于研究神經(jīng)生理相關(guān)疾病和大腦的生長發(fā)育。隨著核磁共振成像(RMI）技術(shù)的發(fā)展，基于MR圖像的皮層厚度測量和分析已經(jīng)成為腦科學(xué)重要的研究手段。
　　動(dòng)物實(shí)驗(yàn)在腦科學(xué)研究中占有重要的地位，特別是大鼠具有繁

2、殖能力強(qiáng)、實(shí)驗(yàn)周期短、易于做成疾病模型及跟人類基因相近等優(yōu)點(diǎn)，成為各研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)物腦實(shí)驗(yàn)的首選，但目前還沒有成熟的用于大鼠的腦皮層厚度測量方法。
　　本文將大鼠腦部MR圖像分割、拉普拉斯方程法測量厚度、逐像素統(tǒng)計(jì)分析相結(jié)合，建立一套自動(dòng)測量并分析大鼠腦皮層厚度的方法，并利用模擬和真實(shí)數(shù)據(jù)對(duì)該方法進(jìn)行了準(zhǔn)確性和有效性驗(yàn)證。本文的主要工作有:
　　(1)采用基于地圖集反向配準(zhǔn)的方法提取大鼠腦皮層結(jié)構(gòu)，在原始個(gè)體空間測量皮層厚度

3、，與傳統(tǒng)方法相比，保存了個(gè)體差異性，提高了測量精度，增強(qiáng)了組間皮層厚度差異的識(shí)別能力。
　　(2)采用拉普拉斯方程法測量皮層厚度，并基于大鼠腦皮層第三邊界的特殊情況，提出歐拉-偏微分方程法分類計(jì)算皮層厚度，即保證了計(jì)算精度，又提高了運(yùn)算效率。
　　(3)將SPM的逐像素分析方法用于皮層厚度圖，解決不同個(gè)體之間解剖位置對(duì)應(yīng)問題，實(shí)現(xiàn)逐像素皮層厚度分析(VBCT)，并用大鼠MR圖像對(duì)整個(gè)皮層厚度測量分析平臺(tái)進(jìn)行評(píng)估。