基于扩散加权成像的表观纤维密度重测信度研究

作     者：骆义超 严经国 陈元园 范秋筠 Luo Yichao;Yan Jingguo;Chen Yuanyuan;Fan Qiuyun

作者机构：天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 天津市脑科学与神经工程重点实验室天津300072 天津大学医学工程与转化医学研究院天津300072 

基　　金：国家自然科学基金(82071994) 

出 版 物：《中国生物医学工程学报》 (Chinese Journal of Biomedical Engineering)

年 卷 期：2023年第42卷第4期

页      码：420-430页

摘      要：扩散加权成像已广泛应用于人脑白质组织的量化研究。表观纤维密度(AFD)是基于纤维取向分布函数(FOD)的量化指标,可以反映白质组织纤维相对密度,在健康发育和退行性神经系统疾病研究中已得到初步应用。然而,AFD的测量高度依赖实验参数设置,其在不同实验条件下的重测信度尚未有系统性评估。本研究采用人脑连接组计划(HCP)和Connectome Diffusion Microstructure Dataset(CDMD)两个独立数据集中共42位受试者的两次重复实验数据,通过基于纤维束单元的分析(FBA)方法计算纤维束单元(fixel)水平的AFD值,采用TractSeg进行纤维束分割,计算纤维束平均AFD,研究AFD在不同扩散加权值(b值)条件下的重测信度。结果显示,对于HCP数据集中的数据(n=35),在fixel水平上,AFD检测值在两次重复实验间的皮尔逊相关系数(r)和组内相关系数(ICC)随着b值增加,分别从0.7969和0.8985升高至0.8828和0.9414,绝对偏差从0.1241减小至0.1073。对于CDMD数据集中的数据(n=7),也存在相似的变化趋势。在纤维束平均水平上,两个数据集中的AFD值在各b值条件下均具有较高可重复性。本研究评估了b值在1000~5000 s·mm^(-2)范围内AFD检测值的可重复性,有望为AFD测度在未来神经生物学应用研究中提供实验设计参考依据。

主 题 词：表观纤维密度 扩散加权成像 组内相关系数 重测信度 

学科分类：0831[工学-公安技术类] 08[工学] 0836[0836] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.0258-8021.2023.04.005

馆 藏 号：203123967...