优化和验证DESIGNER预处理管道用于白质衰老中的临床扩散MRI
Jenny Chen1, Benjamin Ades-Aron1, Hong-Hsi Lee2,3
1Center for Biomedical Imaging (CBI), Center for Advanced Imaging Innovation and Research (CAIR), Department of Radiology, New York University Grossman School of Medicine, New York, NY, United States.
Imaging neuroscience (Cambridge, Mass.)
|August 13, 2025
概括
DESIGNER-v2管道通过改进无声化和吉布斯文物去除来提高扩散MRI数据的准确性. 这导致了更强大的扩散张力成像和扩散曲率成像指标,特别是在临床环境中.
科学领域:
- 神经成像是一种神经成像.
- 医学物理 医学物理
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 扩散MRI (dMRI) 预处理管道有所不同,影响扩散参数的准确性.
- 现有的管道可能无法充分解决噪音和吉布斯声等人工物,特别是在部分里埃收购中.
- 优化预处理对于dMRI数据的可靠分析至关重要.
研究的目的:
- 为了评估修订的扩散参数EStImation与Gibbs和NoisE删除 (DESIGNER-v2) 管道的准确性和稳定性.
- 将DESIGNER-v2与以前的版本进行比较,并在大型临床dMRI数据集和基本真相幻象上进行最小的预处理.
- 评估特定预处理步骤对白质年龄相关性的影响,使用扩散张力成像 (DTI) 和扩散曲解成像 (DKI) 度量.
主要方法:
- 开发了一种修订后的DESIGNER管道 (Dv2),用于部分里埃收购,该管道包含了改进的无声化和吉布斯去除.
- 在524个临床dMRI数据集和dMRI幻影中,Dv2与原来的DESIGNER (Dv1) 进行了比较,在524个临床dMRI数据集和dMRI幻影中进行了最小的预处理,没有预处理.
- 分析了预处理对DTI和DKI指标,白质年龄相关性和异常 voxels 的影响.
主要成果:
- 预处理管道显著影响了白质DTI和DKI年龄相关性,改变了统计学意义.
- 在Dv2管道中,DTI和DKI指标的准确性得到了改进,噪音降低,Gibbs文物清除功能得到了增强.
- 与其他方法相比,Dv2在临床数据和幻影中产生了最少的异常值.
结论:
- DESIGNER-v2管道为临床dMRI数据提供更准确和更强大的DTI和DKI参数图.
- DESIGNER-v2有效地针对常见的工件,优于没有或最小的预处理.
- 改进的脱光和吉布斯去除有助于更可靠的扩散核磁共振分析.
