关键字 |
| 致癌物，傅立叶变换，频域，直方图，人脑，磁共振成像 |
介绍 |
| MRI是磁共振成像的简称。这是医院用于扫描病人并确定某些损伤严重程度的一种程序。核磁共振成像仪使用磁场和无线电波来创建人体的详细图像。 |
| 大脑核磁共振成像是一种安全无痛的测试，它使用磁场和无线电波产生大脑和脑干的详细图像。MRI不同于CAT扫描(计算机轴向断层扫描)，因为它不使用辐射。MRI可以检测出大脑的各种状况，如囊肿、肿瘤、出血、肿胀、发育和结构异常、感染、炎症或血管问题。它可以确定分流器是否正常工作，并检测受伤或中风对大脑造成的损伤。大脑核磁共振成像在评估持续性头痛、头晕、虚弱、视力模糊或癫痫发作等问题时非常有用，它还可以帮助检测神经系统的某些慢性疾病，如多发性硬化症。在某些情况下，MRI可以提供x光、CAT扫描或超声波无法看到的大脑部分的清晰图像，使其对诊断脑垂体和脑干[6]的问题特别有价值。大多数MRI机器看起来像一个长管，圆形区域有一个大磁铁。当开始进行核磁共振成像时，病人被放在桌子上。然后根据需要进行核磁共振成像的位置，将线圈滑动到正在成像的特定区域。线圈是机器中接收磁流变信号的部分。电流通过线圈就会产生强磁场。 While this is happening, other coils in the magnet send and receive radio waves. This triggers protons in the body to align them. Once aligned, radio waves are absorbed by the protons, which stimulate spinning. Energy is released after "exciting" the molecules, which in turn emits energy signals that are picked up by the coil. This information is then sent to a computer which processes all the signals and generates it into an image. The final image is a 3-D image representation of the area beingexamined[5]. |
| 影像学在颅内脑肿瘤的治疗中起着不可或缺的作用。特别是磁共振成像(MR)已经成为最常用于评估颅内脑肿瘤的成像方式，并且它继续发挥着不断扩大的多方面作用。一般来说，MR成像在轴内肿瘤检查中的作用可以大致分为肿瘤诊断和分类、治疗计划和治疗后监测[4]。 |
实验工作 |
| 为了实现频域的结果，我们首先拍摄了正常和异常状态下的人脑MRI图像。如下图1 (a)和图1 (d)所示。然后使用Metrics Laboratory (Mat Lab)编码完成了正常和异常MRI图像的直方图，如图1 (b)和(e)所示，以及图(c)和(f)所示的主干图，这对于分析人脑各种类型的疾病非常有用。 |
数学算法的发展 |
| 正常和异常MRI图像数学算法的开发如图1(c)和(f)所示。我们使用离散时间傅里叶变换或简单地说，离散时间序列x (n)的傅里叶变换，x (n)用复指数序列[e-jωn]表示，其中ω是实频率变量。这种变换有助于将时域序列映射为频率变量的连续函数。如果要表示的序列是有限的持续时间，即只有有限个非零值，则使用的变换是离散傅里叶变换(DFT)。 |
| 定义-设x (n)为有限时长序列，序列x (n)的n点DFT用-表示 |
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| K = 0,1,2 ...............N-1 |
| 使用上述DFT方程。1we have converted time domain sequence into frequency domain variables. For that we have taken stem graph of normal and abnormal images which is shown in above fig1.(c) And fig1.(f) |
| 法向图像干图的离散时间序列(n) = [11.45, 4.31, 7.62, 2.25, 0.33, 0.12, 0.11]*104 |
| 异常图像干图的离散时间序列x (n) = [12.37, 6.93, 5.64, 0.72, 0.19, 0.08, 0.26]*104 |
| 利用公式(1)，我们将正常图像的茎图离散时间有限序列值转换为相应的幅值和相位。 |
| 对于K = 0,1,2,3,4,5,6…N-1， |
| N = 7， |
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| 上述复数对应的振幅为= {26.19,15.27,5.14,11.90,5.14,15.278}*104 |
| 上述复数对应的相位为= {0，-48.36,7.37,10.45，-10.45，-7.37,48.36} |
| 同样地，利用式(1)我们将异常图像的茎图离散时间有限序列值转换为相应的幅度和相位。 |
| 对于K = 0,1,2,3,4,5,6…N-1， |
| N = 7， |
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| 上述复数对应的幅值为= {26.19,18.32,7.18,9.29,9.29,7.18,18.32}*104 |
| 上述复数对应的相位为= {0，-36.34，-30.70,5.74，-5.74,30.70,36.34} |
结果 |
| 在傅里叶变换中，我们将正常和异常人脑MRI图像的Stem图转换为相应的振幅和相位形式。这个结果显示了正常和异常MRI图像的振幅和相位的差异。这一差异水平代表了疾病的严重程度。在此数学公式的帮助下，医生可以选择最佳的治疗方式，直到异常值完全等于正常值。因此，药物的副作用可以克服。 |
讨论 |
| 本文的主要目的是建立人脑正常和异常MRI图像的数学函数。通过傅里叶变换，我们得到了这个函数。这些数学结果对于医生通过常规治疗和合理用药来克服异常水平具有重要的指导意义。 |
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数字一览 |
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| 图1 |
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参考文献 |
- 杨晓明，杨晓明，“一种基于SIRT的微波层析成像重建算法”，计算机工程学报。Biomed.Engg。，vol 32, pp 719-723, 1985
- Archip, N.， Clatz, O.， Whalen, S.， Kacher, D.， Fedorov, A.， Kot, A.， Chrisochoides, N.， Jolesz, F.， Golby, A.， Black, P.和Warfield, S.“术前MRI、fMRI和DT-MRI与术中MRI的非刚性对齐用于增强图像引导中的可视化和导航neurosurgeryâ '  '，神经图像，Vol. 35, No. 2, pp609 - 624.2007
- 脑瘤。加州大学旧金山分校神经外科。网址:http://nursing.ucsfmedicalcenter.org/education/classMaterial/34_2.pdf。2011年4月6日访问
- 成人轴内脑瘤的高级MR成像技术诊断
- 博士，王素梅，MD，吴宇森，MD和Elias R. Melhem, MD, PhD, pa19104。2006年5月17日收到;2006年7月接受
- 张志刚，张志刚，张志刚。磁共振成像中肺实质磁化率的研究。放射学1991;180: 845 - 8
- Göhde SC, Goyen M, Forsting M, Debatin JF。无辐射预防——磁共振断层扫描综合早期检测策略。德国. .Radiologe2002; 42:622-9。
- Illes J, Kirschen议员，Edwards E, Bandettini P, Cho MK, Ford PJ，等。脑成像研究中偶然发现的实用方法。Neurology2008; 70:384 - 90。
- 拉菲尔·C·冈萨雷斯，理查德·e·伍兹，斯蒂文·l。Eddins“数字图像处理使用Matlab”第二版2009。
- A. P.吉马良斯I. S.奥利维拉，“固体中的磁性和磁共振”约翰·威利父子公司。纽约。
- S. Salivahanan, A. vallavaraj, C. Gnanapriya《数字信号处理》Tata McGraw-Hill出版有限公司。
- M. A. Bernstein, F. K. King, p. X . J Zhou，“MRI脉冲序列手册”伯灵顿，麻州:爱思唯尔学术出版社，214-211页，2004
- E. M. Haacke, R. W. Brown, M. R. Thompson和R. Venkatesan，“磁共振成像:物理原理和序列设计”，第1版，纽约:Wiley-Liss, pp 312-314 1999。
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