识别和逆转白质超强度对皮质表面分析的不利影响
Yuki Oi1, Masakazu Hirose2, Hiroki Togo3
1Department of Integrated Neuroanatomy and Neuroimaging, Kyoto University Graduate School of Medicine, Kyoto, Japan; Department of Neurology, Kyoto University Graduate School of Medicine, Kyoto, Japan; Laboratory for Brain Connectomics Imaging, Center for Biosystems Dynamics Research, RIKEN, Kobe, Japan.
NeuroImage
|September 15, 2023
概括
老年人的白质过强度会扭曲大脑MRI分析. 一个新的管道通过纠正这些扭曲来准确地绘制皮质表面,改善衰老和大脑疾病研究.
科学领域:
- 神经成像是一种神经成像.
- 大脑解剖学 大脑解剖学
- 老年医学 老年医学
背景情况:
- 基于表面的分析,就像人类结合体项目 (HCP) 方法一样,精确地绘制了大脑皮层.
- 这种技术在老年人中的有效性,他们经常有白质超强度 (WMHs),仍然未经验证.
- WMHs表现为T2加权 (T2w) 的超强度和T1加权 (T1w) 的低强度,可能会影响MRI分析.
研究的目的:
- 为了评估皮层WMHs对中年至老年人HCP风格的基于表面的大脑MRI分析的影响.
- 开发和验证一个修改的HCP管道,以纠正WMH诱导的皮质表面估计错误.
主要方法:
- 研究了43名健康的中年至老年参与者的T1w和T2w结构性MRI数据.
- 将大脑强度异常分类算法纳入标准的HCP管道,以创建拟议的管道.
- 利用失明的放射科医生进行立体质量控制 (QC),并开发了一个自动化的表面QC进行验证.
主要成果:
- 默认的HCP管道错误地将近皮层WMH分类为T1wMRI中的灰色物质,导致皮层表面和度量估计不准确.
- 拟议的管道,包括异常分类算法,显著减少估计误差,如放射科医生QC和自动QC所证实的那样.
- 证明了WMHs对皮质表面分析的有害影响,并提出了可行的解决方案.
结论:
- 在老年人群中,对准确的基于表面的大脑MRI分析来说,上皮层WMH构成了重大挑战.
- 拟议的修改后的HCP管道有效地纠正WMH引起的错误,使皮质表面和度量估计更可靠.
- 这种方法对于识别可靠的皮质表面生物标志物来识别衰老和相关的神经精神疾病至关重要.
