新圖像平滑技術(shù)改進(jìn)靜息態(tài)功能磁共振計(jì)算

靜息態(tài)磁共振技術(shù)正在成為研究人腦功能高時(shí)空分辨率特性的強(qiáng)有力技術(shù)，最近被用來研究多中心和大樣本的腦功能影像數(shù)據(jù)。國(guó)內(nèi)的靜息態(tài)磁共振研究開展很早，占據(jù)國(guó)際上領(lǐng)先的一席之位，這主要得益于國(guó)內(nèi)遍布臨床和科研院所的眾多磁共振儀器，其應(yīng)用快速普及。但是，目前有很多磁共振儀器，特別是臨床1.5T儀器迫于臨床應(yīng)用，長(zhǎng)期超負(fù)荷、少維護(hù)運(yùn)行，獲得的圖像質(zhì)量受到極大限制，甚至還產(chǎn)生很重的噪聲污染，造成數(shù)據(jù)浪費(fèi)。心理所左西年研究員課題組最近將一種“非局部平均擴(kuò)散”的降躁技術(shù)引入到靜息態(tài)功能磁共振處理的計(jì)算中，有望使得上述情況得到某種程度的改觀。

該課題組的初步研究發(fā)現(xiàn)，即使僅將此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于靜息態(tài)計(jì)算流程中的結(jié)構(gòu)像預(yù)處理階段，也會(huì)明顯地改善大腦默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的繪制，以及提高相應(yīng)功能連接指標(biāo)的長(zhǎng)期(兩次掃描間隔一年)重測(cè)信度。首先，相比傳統(tǒng)的高斯平滑和各向異性平滑，非局部平均平滑會(huì)極大地改善結(jié)構(gòu)像的去噪恢復(fù)；其次，這種改善導(dǎo)致了各種預(yù)處理(腦剝皮、腦組織分割和空間標(biāo)準(zhǔn)化)效果的顯著提高;最后，這些改進(jìn)使得接下來的靜息態(tài)功能指標(biāo)計(jì)算(比如重測(cè)信度)相應(yīng)提高。該項(xiàng)研究，將為進(jìn)一步改進(jìn)靜息態(tài)功能磁共振計(jì)算技術(shù)提供選擇。重要的是，這項(xiàng)新的平滑技術(shù)將會(huì)對(duì)某些不能使用高場(chǎng)強(qiáng)儀器的應(yīng)用具有巨大的潛在價(jià)值，比如：考察嬰兒(甚至其出生前)的腦結(jié)構(gòu)與腦功能發(fā)展與異常。該課題組將進(jìn)一步考察將這項(xiàng)平滑技術(shù)直接應(yīng)用于四維靜息態(tài)功能信號(hào)的效果。