基于扩散加权成像的表观纤维密度重测信度研究

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0.796 9和0.898 5升高至0.882 8和0.941 4,绝对偏差从0.124 1减小至0.107 3.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1 000-5 000 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.

关键词：表观纤维密度、扩散加权成像、组内相关系数、重测信度

所属期刊栏目：42

分类号：R318(医用一般科学)

资助基金：国家自然科学基金82071994

在线出版日期：2023-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：420-430