基于MRI圖像重建的椎間盤(pán)可視化及定量分析.pdf

1、腰椎間盤(pán)突出癥(Lumbardischerniation,LDH)是骨科臨床常見(jiàn)病和多發(fā)病，是引起腰部和腿部疼痛的最常見(jiàn)原因，而腰腿疼是腰椎間盤(pán)突出癥患者尋求醫(yī)學(xué)治療的最主要原因，也是脊椎疾病中研究最多的課題之一。七十多年來(lái)，人們對(duì)于腰椎間盤(pán)突出癥的治療已經(jīng)有了很深入的認(rèn)識(shí)和研究，但較高的重復(fù)治療率，是醫(yī)生和患者們共同面臨的嚴(yán)重問(wèn)題。通過(guò)正確、科學(xué)的分型，選擇合理的治療手段，是降低該癥復(fù)發(fā)率，提高治愈率的有效手段。但是，目前對(duì)于腰椎間盤(pán)

2、突出癥的分型卻一直存在著很大的爭(zhēng)議，沒(méi)有形成一個(gè)統(tǒng)一的定性或者定量分型的標(biāo)準(zhǔn)。探索定量化的評(píng)價(jià)與診斷體系，為選擇治療方案提供準(zhǔn)確依據(jù)，已成為腰椎間盤(pán)突出癥治療所迫切需要解決的問(wèn)題。
　　對(duì)于LDH的診斷與分析，三維模型較二維圖像更具優(yōu)勢(shì)。它能夠準(zhǔn)確顯示、表征椎間盤(pán)各結(jié)構(gòu)間的空間關(guān)系，特別是MRI成像，具有較高的軟組織分辨率，能更好表征LDH引起的結(jié)構(gòu)變化。因此在椎間盤(pán)的定量評(píng)價(jià)上較CT更具有優(yōu)勢(shì)。
　　本文的研究目標(biāo)：

3、>　　基于MRI圖像，設(shè)計(jì)并提出系列二維/三維指標(biāo)，用于描述指標(biāo)與腰椎間盤(pán)突出癥分型之間的聯(lián)系，探索腰椎間盤(pán)突出癥定量分型的可行性。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容：
　　1、基于VTK可視化平臺(tái)，建立了椎間盤(pán)可視化以及定量分析系統(tǒng)。所建立的系統(tǒng)包括圖像的二維顯示、分割、三維重建以及三維定量測(cè)量等功能，為測(cè)量與LDH病情嚴(yán)重程度相關(guān)的定量指標(biāo)，提供了顯示和分析的工具；
　　2、根據(jù)先前文獻(xiàn)研究以及臨床上常用的指標(biāo)，總結(jié)并設(shè)計(jì)了

4、系列二維和三維指標(biāo)，包括椎間盤(pán)突出指數(shù)(IndexofDiscHerniation,IDH)、髓核突出率(NucleusProtrusionRate,NPR)、椎間盤(pán)后凸角(KyphoticAngleoftheHerniatedDisc,KA)、突出椎間盤(pán)的空間分布(TheDistributionoftheProtrudedDisc,DPD)、髓核突出體積比(TheRatiobetweentheProtrudedPartandtheDu

5、ralSac,RPPDS)以及圖像信號(hào)強(qiáng)度（RelativeSignalIntensity,RSI），用以對(duì)LDH引起的空間結(jié)構(gòu)和圖像變化進(jìn)行描述；
　　3、對(duì)各指標(biāo)的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了相關(guān)統(tǒng)計(jì)分析，并與相關(guān)文獻(xiàn)的結(jié)果進(jìn)行了比較，驗(yàn)證了系統(tǒng)的有效性，探索了LDH定量分型的可行性；
　　4、基于20例患者的測(cè)量數(shù)據(jù)，通過(guò)Fisher判別分析，得到了初步的判別函數(shù)，為下一步大樣本量的實(shí)驗(yàn)提供分型的初始依據(jù)。
　　通過(guò)對(duì)20例椎