肾脏功能参数测量对肾脏疾病早期的诊断和治疗具有十分重要的意义。基于MRI(Magnetic Resonance Imaging)测量肾脏功能参数是当今的一个热点领域,由于MR检查的无创,无辐射等优势能够为医生提供诊断信息,同时可以提供高分辨率的影像,因此研究基于动态增强MRI的肾脏功能参数测量模型具有重要的意义。本研究与天津医科大学总医院合作,主要研究基于动态增强MRI的肾小球滤过率(Glomerular Filtration Rate,GFR)测量模型及其优化。通过对现有模型的研究比较,本文集中讨论目前的主流数学模型,即基于二房室的两点法和拟合法模型。总结全文的主要研究内容可以分为以下几个部分:(1)应用一种基于体素时间浓度曲线差异分割肾脏血管房室的方法。首先,分析现有GFR测量模型中存在的问题,说明房室分割在模型中的重要作用;其次,根据肾脏房室的特点,依据肾脏中每个体素的时间浓度曲线特征应用血管房室的分割方法,构建肾脏的特征图像;最后利用三种方法对特征图像进行了血管房室分割和结果分析,阐述了利用特征图像分割房室的合理性;(2)提出了基于特征图像的肾功能参数测量优化模型。研究基于两点法二房室模型的微分方程推导,同时详细分析了该模型存在的问题,针对其问题,基于血管房室分割结果,提出了具体的解决方案和实现算法,实验数据表明优化模型较原模型有一定的改进。研究基于拟合法的二房室模型的微分方程推导,详细分析了该模型存在的问题,针对其问题,基于小管房室分割结果,提出了具体的解决方案和实现算法,实验数据表明优化模型较原模型有一定的提高;(3)对两种优化后的模型进行比较,现有实验结果表明基于拟合法的优化模型较基于两点法的优化模型计算GFR更有优势;(4)优化完善已有软件平台。结合医生的实际需求,在现有软件平台基础上,添加了本研究相关的算法,并针对软件平台没有可视化窗口的问题,利用VTK(Visualization Toolkit)软件工具,添加可视化窗口,为医生提供更丰富的图像显示方式。