大脑中的神经系统是人体中最复杂的系统之一,它承担着传导信息的功能。快速、准确、实时地对脑白质内神经纤维进行描绘,具有很大的意义,但是由于神经纤维结构的错综复杂,传统的医学解剖学方法是无法做到这一点的。随着核磁共振成像技术的不断发展,利用磁共振弥散张量成像(Diffusion Tensor Imaging, DTI)数据重建脑白质内的神经纤维是目前唯一能在活体显示脑白质纤维走向的成像技术,它为研究脑白质的空间结构开辟了崭新的途径,可以用于神经疾病的诊断,还可以用于外科术前手术方案的制定,对于脑的发育、白质纤维的髓鞘化过程、先天性与获得性脑白质病等的研究提供了新的应用前景。因此该项研究对于脑科学的发展意义重大。到目前为止,研究者们已经提出了许多种神经纤维束的三维可视化方法,其中,基于弥散跟踪的白质束成像技术在白质纤维束的可视化和分析中使用得最多。本设计实现了基于弥散形状的纤维跟踪算法和流线跟踪算法(Streamline Tracking, STT)。基于弥散形状的纤维跟踪算法结合了流线跟踪法与张量弯曲(Tensor Deflection, TEND)法的优点,对不同的弥散各向异性程度采用不同的跟踪方向,尤其在平面弥散的情况下能更接近神经纤维的走向。本设计在对相应数据进行三线性插值之后,实现了弥散形状的纤维跟踪和流线跟踪两种算法,从纤维重建的效果比较来看,基于弥散形状的纤维跟踪算法能更完整、更准确地显示大脑白质内神经纤维的分布。