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题名	博士论文-心肌核素断层显像定量分析方法及医学图像配准技术的研究
作者	赵书俊
学位类别	博士
答辩日期	1999
授予单位	中国科学院研究生院
授予地点	北京
导师	唐孝威
关键词	图像处理 心肌灌注 定量分析 图像融合 脑功能成像
学位专业	粒子物理与原子核物理
中文摘要	利用放射性核素断层显像设备（SPECT、PET）可对威胁人类健康和生命的主要疾病，如心脑血管疾病、脑部疾病及肿瘤等进行无损的断层成像诊断。核医学图像处理先进技术的研究，对于上述病变的无损诊断、治疗决策和疗效判断起着十分重要的作用。本论文的研究内容分为二个部分：（1）心肌放射性核素断层显像定量分析方法的研究；（2）心肌核素断层显像的图像配准及时间序列脑功能图像配准技术的研究。在本论文的第一部分，首先综述了国外心肌灌注单光子发射断层显像（SPECT）定量分析的研究与临床应用的现状。然后详细论述了作者在心肌核素断层显像定量分析方法研究方面的工作，在心肌SPECT 和PET 图像处理上，采用左心室自动提取算法对SPECT 心肌灌注显像非左心室伪影进行识别与校正；还采用左心室长轴取向校正算法对明显存在主观性和变异性的左心室长轴人工选择进行校正。左心室模型选用Garcia等人提出的目前广泛使用的“半球加圆柱”模型，在算法上提出应用左心室心肌最大放射性计数值采样及Gauss-Newton最优化方法进行模型参数的拟合，提出了一种用计算机对心肌断层影像进行定量分析的方法—靶心图（polar map）方法。在临床应用上，本研究建立了适合中国人使用的正常人对照组SPECT（ 两种SPECT扫描仪，正常人例数分别为36和23）和PET（WD-BG03，16例正常人志愿者）的正常值靶心图，该定量分析方法研究的临床应用（22例CAD病人的定性与定量分析）表明对心肌放射性摄取的定量分析判断与有经验的医师的定性分析判断符合率为81.8%，Kappa值为0.669，两组结果高度相关，显著水平p < 0.01。在门控心肌灌注SPECT 处理方面，作者进行了功能参数定量计算方法及相关图像自理技术的研究，给出了一种门控心肌灌注SPECT 功能 参数的定量计算方法。通过对20例无冠心病和其它心脏疾病对照组的门控SPECT心肌灌注数据的计算，得出对照组左心室舒张末期（ED）和收缩末期（ES）的平均容积分别为（100.7 ± 21.4）ml和（34.7 ± 13.0）ml 、平均射血分数（LVEF）为（65.7 ± 7.5）%、平均轴缩短率（STR）为（42.6 ± 5.9）%。在本论文的第二部分，论述了作者进行的三维心肌放射性核素断层图像的自动配准方法的研究，提出利用左心室长轴取向的校正及左心室“半球加圆柱”模型的拟合进行SPECT 运动（STRESS）和静息（REST）图像的空间位置配准及SPECT灌注与PET代谢图像的空间位置配准。脑功能成介是研究脑科学和生命科学的重要工具，在对脑功能图像进行统计分析时，有必要对时间序列脑功能成像中的图像进行配准，在作者进行的二维时间序列脑功能图像配准技术的研究工作中，采用修正的Gauss-Newton最优化方法，通过计算配准图像之间残差平方和的极值实现了时间序列fMRI图像高精度的配准。综合上述研究内容，我们开发设计了计算机心肌核素断层显像定量分析系统，并已初步应用于临床。最后为本论文研究工作的总结及进一步工作的展望。
语种	中文
学科主题	粒子物理与原子核物理
公开日期	2016-02-25
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.ihep.ac.cn/handle/311005/210058]
专题	粒子天体物理中心_学位论文和出站报告
作者单位	中国科学院高能物理研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	赵书俊. 博士论文-心肌核素断层显像定量分析方法及医学图像配准技术的研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 1999.

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