基于磁共振影像的嗅球提取方法及應用研究.pdf

1、嗅覺在人的日常生活中有著至關重要的影響，而解剖學研究證實嗅球在嗅覺的傳輸和形成中起到了類似中轉站的作用，大量研究和臨床實驗證明，嗅球的容積很大程度上可以反映嗅覺的靈敏度。而最近的研究數(shù)據顯示，嗅覺的異?；蛉笔Э赡芘c大腦顳葉區(qū)或海馬等神經結構的病變有著一定聯(lián)系，并可能作為中樞神經系統(tǒng)疾病，如阿茲海默癥，帕金森綜合癥和精神分裂癥等的早期癥狀出現(xiàn)，而顱腦外傷和Kallmann綜合癥等引起的嗅覺損傷也有可能在嗅球體積的減小或嗅溝的缺失上有所反映

2、。因此，嗅球容積的測量對這些神經系統(tǒng)疾病的預測和檢查有著突出的價值。
　　由于嗅球及嗅束的位置較深，現(xiàn)有的臨床檢查技術無法活體檢測到，隨著磁共振（MRI)技術的發(fā)展與臨床應用，尤其是高分辨率磁共振成像為嗅球體積測量提供了較理想的檢查方法。通過設計不同的成像序列，并結合生理學上的特點如擴散、流動等，MR影像可以有效突出病變組織并使之與正常組織區(qū)分開，對腦部和軟組織成像尤其優(yōu)于其他成像設備。
　　醫(yī)學影像分割作為一種輔助醫(yī)療手段

3、，是對腦部組織結構在三維空間進行體積和位置標定，構建解剖學結構圖譜和手術導航和可視化研究的基礎，對于腦中異常組織定位、腦解剖結構分析等具有重要意義和臨床應用價值。醫(yī)學影像分割具有模糊性，多模態(tài)性，不確定性和局部體效應等特點，因此分割算法復雜多樣，對結果精確度的要求高，基于模型的分割算法在這里更加實用，如近年來發(fā)展迅速的活動輪廓模型就是一個很好的研究方向。本文詳細研究了Snake模型，和后來加入水平集方法，融合區(qū)域信息的Chan-Vese

4、模型的原理，尤其是在物理和數(shù)學上的意義，并結合種子點方法在Chan-Vese模型的分割結果的基礎上，成功實現(xiàn)了半自動提取嗅球并計算其容積的方法。
　　本項目來源于國家自然科學基金和863項目對中國人數(shù)字腦結構模型的研究，得到了北京宣武醫(yī)院臨床醫(yī)生的大力支持，提供了大量實驗數(shù)據，并對本算法提取嗅球的精確性做了驗證。本文對21組健康志愿者進行嗅球提取，并對其容積做了統(tǒng)計學分析，證明整體分割較為準確，接近正常成人嗅球的真實容積，可以作為