青少年脑MRI多尺度结构影像组学数据校准方法研究-每日电脑网

青少年脑MRI多尺度结构影像组学数据校准方法研究

2023-09-08 13:17:49来源：哔哩哔哩

来源：磁共振成像传媒

在组学和大数据时代，整合影像模态相同但仪器平台、技术参数、检查时间等不同中心和站点的影像数据将成为常态。联合多站点影像数据成功的关键取决于跨站点图像的可比性，而MRI影像数据受仪器设备、扫描序列等成像环境的影响。不同MRI扫描仪的特性，例如制造商、场强、非线性梯度场和纵向漂移等的不同会增加脑结构、扩散和功能影像数据的偏差和变异性，数据中通常包含非生物混淆变量，从而影响跨站点研究下游分析的一致性和可重复性。因此，影像组学特征面临可重复性和稳定性较差的问题，这将阻碍影像组学模型的探索以及成功转化为更好的诊断、分类或监测工具。在神经影像学中使用术语“扫描仪效应”或“站点效应”来指代这类非生物变异。与CT和PET图像分别以kBq/mL和Hounsfield Unit（HU）标化单位表示其强度数值不同，MR图像无标准的强度灰度值，缺乏组织特异性的绝对强度数值含义。因此，在比较基于强度的特征值时，需要患者之间MR图像强度的标准化及校准。既往关于乳腺体模、脑肿瘤、前列腺癌等研究中，已提出几种协调CT、PET-CT影像组学特征的方法，例如混合白色条纹（hybrid white stripe, hWS）、直方图匹配（histogram matching, HM），ComBat法也已在影像组学研究中得到验证，但上述方法只能协调部分特征，且尚未在健康人群脑MRI数据校准中进行前瞻性的验证及比较。

(资料图片)

本研究中，首先，利用青少年健康受试者的脑MRI结构影像学数据即三维T1加权成像（three-dimensionalT1 weighted image, 3D-T1WI）、扩散张量成像（diffusion tensor imaging, DTI）验证N4偏置场校正方法。其次，在此基础上分析HM标准化技术对N4偏置场校正后的MR图像强度分布的影响。第三，利用ComBat协调进一步减少影像组学特征的“扫描仪效应”。

昆明医科大学第三附属医院放射科李鹍副主任医师团队此次研究通过将MR图像N4偏置场校正、HM标准化与ComBat协调相结合，成功减少了扫描仪和站点效应，同时保留了与生物学相关的变异性，从而确保跨扫描仪汇集MRI影像组学研究的更高敏感度和特异性。

【王瑶,马焕,张大福,等.青少年脑MRI多尺度结构影像组学数据校准方法研究[J].磁共振成像,2023,14(8):100-107.

DOI：-】

（作者：王瑶，马焕，张大福，王洪波，孙德伟，李鹍，杨建中）

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李鹍副主任医师

李鹍，昆明医科大学第三附属医院放射科副主任医师。

专业特长：骨骼与肌肉影像学诊断。

社会兼职：中国研究型医院学会肿瘤影像诊断学专业委员会质量控制学组委员，中国研究型医院学会肿瘤影像诊断学专业委员会骨骼软组织学组委员，云南省医学会放射学分会骨肌学组副组长，云南省医学会影像技术分会第二届委员会副主任委员，云南省抗癌协会肉瘤专业委员会第一届青年委员，云南省医师协会第一届骨科医师分会骨肿瘤学组委员，云南省医师协会骨与软组织专委会委员，云南省抗癌协会肉瘤专业委员会青年委员，云南省抗癌协会癌症康复与姑息治疗转移专委会委员，云南省转化医学会骨与软组织肿瘤分会常务委员。