人体髋关节(hip joint)内，骨头软骨(femoral cartilage)和髋臼软骨(acetabular cartilage)之间紧密结合，通常使用牵引技术来分开骨头软骨和髋臼软骨，但经过牵引后骨头软骨和髋臼软骨之间的关节间隔(joint space)仍很狭窄。为评价髋臼软骨对骨头软骨厚度测量精度的影响，对髋关节的骨头软骨和髋臼软骨进行了模拟，建立了两个邻近薄面体的数学模型。　　模拟了MR图像摄影过程和厚度测量的后处理过程并进行了仿真。将测量厚度定义为薄面体两侧边缘的距离，它是沿着薄面体的法线方向结合了高斯函数的2阶微分的两个零交叉点的距离。数值模拟结果表明，由于邻近薄面体的影响，薄面体的厚度测量值小于真实值。　　为排除邻近薄面体的影响以及校正测量误差，提出了一种新颖的厚度测量方法，该测量方法基于两个邻近薄面体的摄影过程模型。使用该模型能够预测沿薄面体法线方向MR信号强度波形。提出的测量薄面体厚度新方法使预测的MR信号强度波形适合从实际MR图像里获得的信号强度波形。提出了一种基于Levenberg-Marquardt算法的非线性技术使实际的MR信号强度波形和预测的MR信号强度波形的偏差最小化。Levenberg-Marquardt优化算法需要使用模型参数的初始值来启动，利用一对一搜索(exhaustive combination search)技术来获得启动 Levenberg-Marquardt优化算法所需要的初始值。经过反复最小化操作后，模型参数生成了两个邻近薄面体的厚度测量值。　　在实际MR图像实验中，使用了聚乙烯板放射线模型（acrylic plate phantom）的MR图像和两个正常死者的髋关节MR图像，所有的MR图像都具有0.625×0.625×1.5mm3的解像度。在第一个实验中，使用聚乙烯板测试了常用的零交叉点方法的测量精度。实验结果表明：零交叉点方法过小估计了聚乙烯板的厚度。数值模拟测量厚度与实际的聚乙烯板测量厚度的平均误差(测量了50处)小于0.1mm，并且实际测量厚度的标准偏差也在平均值以内；聚乙烯板模型测量和理论模拟测量体现了良好的一致性，证实了理论模拟的有效性。在第二个实验中，对常用的零交叉点方法和所提出的新方法进行了比较。使用聚乙烯板的实验结果表明，新方法比常用的零交叉点方法更准确。　　在使用两个死者的髋关节实验中实验结果表明，使用新方法获得的软骨厚度结果明显不同于使用常用的零交叉点方法获得的结果( p<0.01，使用t-tests)，新方法比零交叉点方法具有更高的精确度。