松弛交换磁共振成像(REXI):一种评估脉络丛跨屏障水交换的非侵入性成像方法

非侵入性成像技术评估脉络丛跨屏障水交换 背景介绍 脉络丛(Choroid Plexus, CP)是脑脊液(Cerebrospinal Fluid, CSF)生成的关键部位,同时也是血-脑脊液屏障(Blood-Cerebrospinal Fluid Barrier, BCSFB)的重要组成部分。脉络丛通过调节脑脊液的分泌和吸收,维持大脑的内环境稳定。然而,目前缺乏非侵入性的成像技术来评估脉络丛的功能,这限制了对BCSFB功能的深入理解。现有的方法,如示踪剂稀释法和脑脊液采集法,虽然能够间接测量脑脊液的分泌,但这些方法具有侵入性,且无法准确区分脉络丛与其他潜在来源(如血脑屏障)的贡献。 近年来,研究人员提出通过测量脉络丛到脑脊液的水流出率(kbc)来评估BCSFB的完整性。这一指标在老年小鼠和轻...

多模态深度学习在儿童低级别胶质瘤术后复发风险预测中的应用

深度学习在儿童低级别胶质瘤术后复发预测中的应用 背景介绍 儿童低级别胶质瘤(Pediatric Low-Grade Gliomas, PLGGs)是儿童中最常见的脑肿瘤类型之一,占所有儿童中枢神经系统肿瘤的30%-50%。尽管PLGGs的预后相对较好,但其术后复发风险难以通过传统的临床、影像学和基因组因素准确预测。术后复发的异质性使得术后管理决策变得复杂,尤其是关于辅助治疗和影像监测的决策。因此,开发一种能够准确预测术后复发风险的工具对于优化患者管理和改善预后具有重要意义。 近年来,深度学习(Deep Learning, DL)在医学影像分析中的应用取得了显著进展,尤其是在肿瘤分割和预后预测方面。然而,由于PLGGs的罕见性和数据稀缺性,深度学习在该领域的应用仍面临挑战。本研究旨在通过结合术...

大脑皮层形态网络在回与沟之间的差异

大脑皮层形态网络在回和沟之间的差异 引言 人类大脑作为一个互联复杂的网络,可以通过多模式磁共振成像(MRI)技术的虚拟影像进行映射。使用图论的方法分析这一网络,许多研究发现了大脑网络的一些非平凡的拓扑特性,如小世界组织、模块结构和高度连接的枢纽。这些发现提供了有关大脑连接组织原则的重要见解。然而,这些拓扑特性并没有均匀分布在大脑皮层上。例如,小世界组织在左右大脑半球之间存在显著差异。此外,一个更重要的因素,即高度卷曲的皮层折叠模式,也被发现对大脑网络拓扑产生影响。 皮层折叠模式由凸起的回和凹陷的沟组成,这是人类大脑结构最显著的特征之一。结构和功能MRI研究的证据表明,由回构成的大脑网络相比于由沟构成的大脑网络具有更强的连接性和更高的网络效率。尽管已经取得了这些进展,但关于回和沟对从结构MRI...

MRIO: 磁共振成像采集与分析本体

MRIO: 磁共振成像采集与分析本体

MRIO: 磁共振成像获取和分析本体 磁共振成像 (MRI) 是一种生物医学成像技术,用于非侵入性地在三维空间中可视化组织的内部结构。MRI 被广泛应用于研究人体大脑的结构和功能,也是临床和研究设置中诊断神经系统疾病的有力工具。然而,如何有效管理和分析 MRI 数据一直是一个具有挑战性的问题。为了应对这一挑战,Alexander Bartnik 等人在他们的研究中开发了名为 MRIO 的磁共振成像获取和分析本体。 研究背景 MRI 技术因其能够非侵入性地获取人体内部图像,因此在临床和研究中得到了广泛应用。临床上,MRI 可用于诊断神经疾病,通过定位和评估病理程度提供治疗指导。而在研究上,MRI 数据可以作为生物标志物,帮助开发个性化的神经疾病治疗方案,并增加对大脑结构、功能和连通性的理解。然...

基于切片池化的AI辅助胶质瘤分级算法

基于切片池化的AI辅助胶质瘤分级算法

AI 辅助的基于切片池化的胶质瘤分级影像组学算法 背景介绍 胶质瘤(Glioma)是中枢神经系统中最常见和最具威胁的肿瘤,具有高发病率、高复发率、高死亡率和低治愈率。世界卫生组织(WHO)将胶质瘤分为四级(I、II、III和IV),其中I级和II级被称为低级别胶质瘤(LGG),而III级和IV级被称为高级别胶质瘤(HGG)。高级别胶质瘤是一种更具侵袭性的恶性肿瘤,其预期寿命约为两年。尽管WHO在2016年引入了分子分型,可以排除不敏感的治疗,但胶质瘤的分级仍然是一个重要的诊断标准,因为它决定了治疗方案的选择。 磁共振成像(MRI)是检测和分析胶质瘤的常用成像技术。它是一种无创且快速的方法,同时MRI图像包含了丰富的信息,这些信息仅凭医生的观察很难获取。影像组学(Radiomics)作为人工智...