实时胎儿大脑跟踪功能性胎儿MRI
Sara Neves Silva1,2, Jordina Aviles Verdera1,2, Raphael Tomi-Tricot1,2,3
1Centre for the Developing Brain, School of Biomedical Engineering & Imaging Sciences, King's College London, London, UK.
Magnetic resonance in medicine
|July 19, 2023
概括
这项研究引入了胎儿MRI的实时运动校正方法,提高了扫描强度. 该技术准确地跟踪胎儿头部运动,增强大脑发育分析.
科学领域:
- 医疗成像医学成像
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物物理学的生物物理.
背景情况:
- 磁共振成像 (MRI) 对于研究胎儿大脑发育至关重要.
- 功能性MRI (fMRI) 易受运动工件的影响,原因是采集速度缓慢.
- 需要实时运动校正来提高胎儿fMRI数据的质量.
研究的目的:
- 开发和验证功能性胎儿MRI的内在实时运动校正方法.
- 为了提高胎儿MRI扫描的运动稳定性,特别是基于回声平面成像的序列.
- 为了能够更准确地描述胎儿大脑的发育和生长.
主要方法:
- 在125个胎儿数据集上训练了一个3D UNet 模型,以便实时跟踪胎儿头部.
- 追踪系统被集成到临床扫描仪的Gadgetron管道中.
- 该方法涉及在修改后的回声平面成像序列中对采集几何学进行前性校正.
- 评估包括实时幻影实验和10个胎儿MRI研究 (17-34周妊娠年龄) 在3T,以及对29个低场 (0.55T) 数据集的回顾性测试.
主要成果:
- 该方法实现了实时胎儿头部跟踪和采集几何学的前性校正.
- 在本地化性能方面,Dice的得分分别为84.4% (1.5T/3T) 和82.3% (0.55T).
- 脑膜胎儿的表现更高,并且随着妊娠年龄的增加而改善.
结论:
- 开发的技术成功地实时跟踪胎儿大脑,即使是在3T时18周以下胎儿的妊娠年龄.
- 该方法在线下有效地应用于0.55T的新数据集.
- 未来的应用包括胎儿扩散MRI和涉及孕妇参与者并发症的研究,如先兆子或先天性心脏病.
