0-12月婴儿脑组织T1W-3D序列的优化研究

【作者】 张洪锡； 吴丹；

【机构】 浙江大学医学院附属儿童医院； 浙江大学生物医学与科学仪器学院；

【摘要】 背景和目的:众所周知,婴儿大脑图像对比度低且快速变化,这对解剖定义和自动分割具有极大的挑战性。本次研究将使用相对对比度作为度量标准,通过优化中心编码3D-MPRAGE序列来实现0-12月婴儿颅脑理想的灰白质图像对比度。方法:弛豫图:使用MIX序列同时量化T1、T2和质子密度(PD)图,以测定颅脑不同部位灰白质的T1、T2和PD值。Bloch仿真:根据颅脑灰白质T1和PD值进行Bloch仿真,定义了三组:1) 0-3月,与成人相比呈相反对比;2) 3-7月,灰白质具有等对比;3) 7-12月,与成人具有相似对比。对于第1组和第3组,我们根据具有高相对对比度的确定最佳反转时间(TIS);而对于第2组,我们使用产生相反对比度的双TIS获取图像。结果:在0-3月的婴儿中,TI=800ms的中心编码前后脑灰白质对比度最高(呈负性对比)(P <0.01)。我们通过基于脑图谱的自动分割结果证明了TI800ms图像具有最高的分割准确度。在3-7月的婴儿中,中心编码500 ms和700 ms的TI产生了相反的对比。差异图像(TI700-TI500)明显增强了灰白质对比度。在7-12月婴儿中,TI=700 ms的对比度最高,与模拟结果一致。结论:0-3月婴儿使用中心编码的MPRAGE序列TI≈800 ms,7-12月婴儿使用TI≈700 ms,而3-7月婴儿则使用双TI差异图,可以获得颅脑灰白质最佳相对对比度。这种针对婴儿特定年龄阶段优化的方法能,既能方便地应用于临床常规检查,也有利于对婴儿大脑发育的定量分析。更多还原