心脏弥散张量磁共振图像弹性配准的研究

【摘要】生物体的组织结构会对其中的水分子弥散运动造成影响,反过来水分子的弥散运动反映了所处位置的组织特性。弥散张量磁共振成像(DT-MRI)在磁共振成像的基础上利用多于六个的非线性相关方向梯度磁场检测组织内水分子在这些方向上的弥散速率,在此基础上计算出水分子的弥散张量,用以研究这些组织内部的精细结构。当前DT-MRI技术被广泛地应用于研究脑白质神经纤维,而较少涉及心脏领域。心脏疾病的高发使得对心脏结构特征与疾病的发病机理的研究变得越发迫切。与脑图像刚性特征不同,心脏处于永不停歇的运动状态,这使得利用心脏图像进行疾病的诊断严重依赖于医生的经验和专业知识,所得结果也有较大误差。为更好地对比不同心脏弥散张量图像所反映的信息从而为诊断提供强有力的支撑,就需要对心脏弥散张量进行配准,从而使其达到空间对准。心脏的收缩、舒张是一个复杂的不规则运动,这种不规则性使处于不同状态的两个心脏之间存在较大的形变。单纯利用参数模型,如刚性变换、仿射变换、投影变换都不能很好地描述两者之间的这种差异。心脏各部位的形变程度不同使得对心脏图像的配准需要分解为局部区域。为此,本文利用基于B样条的自由变换模型来对局部差异进行描述,得到局部范围内的形变场,通过挨个地进行局部配准达到最终的配准目的。为了在配准精度与速度之间取得平衡,本文使用金字塔模型将整个的配准分割为一个由粗到精的过程,提高了配准的精度和速度。得到配准结果后,使用保持主向量方向PPD策略对张量进行重定向以使张量主向量的方向与所在位置的周围组织方向保持一致。本文使用这种方法对心脏的二维弥散张量图像进行了配准获得了比较好的结果,并为将来进一步的研究打下了基础。
【作者】吴涛；
【导师】夏灵；
【作者基本信息】浙江大学，生物医学工程，2014，硕士
【关键词】弥散张量；磁共振；配准；B样条；自由变换模型；重定向；

【参考文献】
[1]张占松,甘利灯,徐怀大.循环井震结合法划分地层层序[J].石油地球物理勘探,2000,03:372-376+402.
[2]张帆.游戏教学法对9-11岁少年儿童爬泳教学效果的实验研究[D].西安体育学院,体育学,2013,硕士.
[3]章棋.中国蔬菜出口贸易的影响因素研究[D].南京农业大学,国际贸易学,2012,硕士.
[4]白辰.企业技术联盟利益创造与分配机制研究[D].大连理工大学,产业经济学,2013,硕士.
[5]李广轩.服务贸易自由化对我国制造业出口规模的影响[D].山西师范大学,国民经济学,2014,硕士.
[6]倪涛.五河县民营高科技企业研发人员股权激励研究[D].安徽大学,工商管理,2012,硕士.
[7]王本英.银行票据业务风险防范法律问题研究[D].西南财经大学,经济法,2004,硕士.
[8].《浙江大学学报(医学版)》欢迎投稿,欢迎订阅[J].实用肿瘤杂志,2014,05:477.
[9]刘洋.中文教育学著作中的范畴及其分析[D].沈阳师范大学,教育经济与管理,2014,硕士.
[10]何巍.培养初中生良好人际交往关系的研究[D].内蒙古师范大学,教育（专业学位）,2013,硕士.
[11]曹树龙.铜材表面超疏水纳米膜构筑及抗凝露与滴状冷凝性能研究[D].苏州大学,无机化学,2013,硕士.
[12]李伟,辛耀中,沈国辉,黄昆,曹蓉蓉,孟鑫,万书鹏.基于CIM/G的电网图形维护与共享方案[J].电力系统自动化,2015,01:42-47.
[13]李庆海姚健.新型城镇化进程中失地农民权益保护研究[J].法制博览(中旬刊).
[14]王旋.MSC池组化组网问题的分析和研究[D].华南理工大学,电子与通信系统,2012,硕士.
[15]李晓.自适应人机交互界面研究[D].西南师范大学,2004.
[16]陈国义.标准体系关键环节[J].建设科技.2004(05)
[17]管瑞.电容触摸按键校准方法的研究与实现[D].武汉工业学院,机械电子工程,2012,硕士.
[18]田红.表格信息抽取引擎的设计与实现[D].西北师范大学,2004.
[19]赵士涛.船舶系离泊操纵中缆绳作业过程的仿真[D].大连海事大学,交通信息工程及控制,2013,硕士.
[20]王茂华,汪保平,惠志刚.转炉终点控制技术[J].河南冶金.2004(06)
[21]杨梦佳.中国农产品产业内贸易发展的实证分析研究[D].首都经济贸易大学,国际贸易学,2013,硕士.
[22]梁红星.多通道构架疲劳试验台加载关键技术研究[D].北京交通大学,2014.
[23]林升,杨娜.厚钢板对接焊缝残余应力的数值模拟[J].北京交通大学学报,2014,01:107-111+116.
[24]陈慧萍.免费报纸趋势分析[D].南京大学,新闻学,2013,硕士.
[25]柴金莲.生态翻译学视角下的报刊新闻汉英翻译研究[D].新疆大学,英语语言文学,2013,硕士.
[26]许昀.经皮内镜下胃造瘘术在进展期鼻咽癌中的应用[D].福建医科大学,肿瘤学,2014,硕士.
[27]王海燕.益生菌对TNBS诱导大鼠结肠炎肠黏膜上皮细胞紧密连接Claudin-1蛋白保护作用的研究[D].川北医学院,内科学,2013,硕士.
[28]姚锐.基于嵌入式系统的微机监测多信号发生器的研究[D].北京交通大学,2014.
[29]陈小丽.协商互动对二语学习者会话能力的影响[D].四川外国语大学,英语语言文学,2014,硕士.
[30]沈青,桂卫华,阳春华.基于区间代数方法分析嵌入式系统抖动的稳定性[J].控制与决策,2008,04:367-371.
[31]干佳珍.论中国环境公益诉讼制度框架[D].华中科技大学,法律,2012,硕士.
[32]熊斌.论民事再审程序之重构[D].湘潭大学,法律,2003,硕士.
[33]王春洋.公司清算义务人法律制度研究[D].西南政法大学,民商法学,2012,硕士.
[34]卢瑛.拟南芥VKOR蛋白在叶绿体光系统组装、信号转导及氧化还原调控中的功能分析[D].山东农业大学,生物化学与分子生物学,2014,博士.
[35]赵宇阳.2，3，7，8-四氯代二苯并二噁英在O_3和NO_3引发下的大气降解机理及动力学研究[D].山东大学,环境科学与工程,2013,硕士.
[36]张晓丽.Comparison of the Realization Means of Boundary Tone between Mandarin and English Declarative Corpora[D].浙江大学,外国语言学及应用语言学,2004,硕士.
[37]李娜.含起伏地表的二维双相介质中地震波及电磁波传播有限差分算法[D].中国科学技术大学,固体地球物理,2012,博士.
[38]张宇.氮掺杂多壁碳纳米管的制备及其电化学性质研究[D].大连理工大学,2010.
[39]屈莎莎.紫阳富硒茶国家品牌示范区创建路径研究[D].西安科技大学,工业工程,2014,硕士.
[40]程国君,宋瑞娟,苗继斌,钱家盛.聚合物纳米复合材料界面结构的表征[J].材料导报,2012,11:130-133.
[41]盛灏.傅里叶变换光谱仪干涉信号数据获取研究[D].中国科学院研究生院（上海技术物理研究所）,物理电子,2014,硕士.
[42]刘育良.论行政强制中的比例原则[D].大连海事大学,法律,2014,硕士.
[43]苏春.DPI技术的研究与设计实现[D].北京邮电大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[44]程晓燕.成人世界和儿童世界中“鬼”的观念和印象[D].鲁东大学,应用心理（专业学位）,2014,硕士.
[45]刘涛涛.级联H桥有源滤波器研究[D].中国矿业大学,电力电子与电力传动,2014,硕士.
[46]谷岩,郭庆.数据仓库系统中逻辑建模的方法研究[J].计算机系统应用,2005,08:42-46.
[47]陈虎威.含有随机故障的网络控制系统的可靠性控制及滤波器设计[D].南京师范大学,控制理论与控制工程,2012,硕士.
[48]马锦飞.不同音乐条件对驾驶员注意及危险知觉的影响[D].辽宁师范大学,发展与教育心理学,2014,博士.
[49]许竞伟.大口径空间光学系统检测方法研究[D].中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所),光学工程,2013,硕士.
[50]孙志强,饶刚,沙田杰,刘洋,黄伟.梅钢RH真空精炼炉环流控制系统的改造和完善[J].冶金自动化,2012,06:70-73.