7 特斯拉 MP2RAGE 采集下丘脑核团的快速自动分割
图像与视频处理
2020-06-30 v1 定量方法
摘要
目的：由于对比度差，丘脑核团在常规 MRI 中基本不可见。丘脑优化多图谱分割（THOMAS）利用 7T 白质置零（WMn）MPRAGE 序列提供 12 个丘脑核团的自动分割。本研究探讨了 THOMAS 在 7T 磁化准备 2 快速梯度回波（MP2RAGE）序列上的应用。方法：在费城儿童医院招募 8 名健康志愿者和 5 名儿童期发病多发性硬化患者，使用 Siemens 7T 扫描 WMn-MPRAGE 和多回波 MP2RAGE（ME-MP2RAGE）序列。由 ME-MP2RAGE 序列的 T1 图合成白质置零对比度（MP2-SYN）。使用 THOMAS 联合标签融合算法从 WMn-MPRAGE 和 MP2-SYN 数据集分割丘脑核团。修改 THOMAS 流程以使用多数投票分割偏置校正后的 MP2-UNI 图像。使用 dice 系数、体积相似指数（VSI）和质心间距离，将 MP2-SYN 和 MP2-UNI 图像中的丘脑核团与 WMn-MPRAGE 图像中相应核团进行评估。结果：对于 MP2-SYN，5 个较大核团达到 dice > 0.85 和 VSI > 0.95，7 个较小核团达到 dice > 0.6 和 VSI > 0.7。与 MP2-UNI 相比，MP2-SYN 的 dice 和 VSI 略高而质心间距离更小，表明使用合成 WMn 图像性能更优。讨论：THOMAS 算法能在常规采集的无偏置 MP2RAGE 图像中成功分割丘脑核团，当与 WMn-MPRAGE 比较时质量基本相当，因此在关注衰老和疾病中丘脑受累的研究中具有更广适用性。
引用
@article{arxiv.2006.15460,
title = {Fast automatic segmentation of thalamic nuclei from MP2RAGE acquisition at 7 Tesla},
author = {Ritobrato Datta and Micky K. Bacchus and Dushyant Kumar and Mark A. Elliott and Aditya Rao and Sudipto Dolui and Ravinder Reddy and Brenda L Banwell and Manojkumar Saranathan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.15460},
year = {2020}
}
备注
13 pages, 4 figures