人类成年期跨白质差异的共同弥散磁共振成像模型中的独特信息
摘要：扩散磁共振成像（dMRI）对人类生命周期内白质（WM）的变化具有敏感性。已有几个模型提出了比传统扩散张量成像（DTI）分析提供更具体指标的方法。然而，使用不同指标的先前结果导致了关于年龄对成人纤维脱髓鞘和轴索丧失影响的相互矛盾的结论。此外，尚不清楚这些指标是否提供关于年龄效应的独特信息。为了解决这个问题，我们分析了来自Cam-CAN队列的651名成年人的dMRI数据，年龄均匀分布在18至88岁之间。使用六个dMRI指标：来自DTI的分数各向异性（FA）；来自扩散度峰值成像（DKI）的平均信号扩散（MSD）和平均信号峰度（MSK）；以及从神经元肌纤维密度和方向离散成像（NODDI）估计的神经元密度指数（NDI）、定向离散指数（ODI）和各向同性游离水体积分数（Fiso）。在WM ROIs上进行平均后，二阶多项式拟合显示MSD、MSK和Fiso对年龄影响最强，具有显著的二次分量。在不同年龄子组中分析数据显示，先前研究中的一些明显差异可能可以通过不同年龄范围的队列来解释。对所有ROIs的六个指标进行因子分析显示了三个独立因子，可以与1）组织非高斯扩散效应、2）游离水体污染和3）组织结构复杂性相关联。虽然FA捕捉了不同因素的组合，但其他dMRI指标与特定因子密切相关（NDI/MSK与因子1、Fiso与因子2、ODI与因子3）。总之，我们的研究解释了dMRI衰老研究中的先前差异，并在WM微结构特性的背景下提供了对dMRI指标解释的进一步见解。
作者：Rafael Neto Henriques1, Richard Henson, Cam-CAN, Marta Morgado Correia
论文ID：2306.09942
分类：Medical Physics
分类简称：physics.med-ph
提交时间：2023-06-19