基于集成磁共振成像的正常儿童及青年人脑体积测量
The Brain Structure Volume Estimation Based on Synthetic MRI in Healthy Children and Youth
- 中山大学学报（医学科学版） 2022年43卷第2期 页码：268-275
- 作者机构：
1.中山大学附属第一医院放射科,广东 广州 510080
2.中山大学附属第一医院儿科,广东 广州 510080
3.GE医疗磁共振科研部,北京 100000
- 作者简介：
戴艳，学士，研究方向：儿童磁共振，E-mail： 617736918@qq.com
- 基金信息：国家自然科学基金(82001439);广东省医学科研基金(A2020327)
DOI：10.13471/j.cnki.j.sun.yat-sen.univ(med.sci).2022.0213
中图分类号： R445.2收稿：2021-12-02，
纸质出版：2022-03-20
- 稿件说明：
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戴艳,陈颖茜,苏舒等.基于集成磁共振成像的正常儿童及青年人脑体积测量[J].中山大学学报（医学科学版）,2022,43(02):268-275.
DAI Yan,CHEN Ying-qian,SU Shu,et al.The Brain Structure Volume Estimation Based on Synthetic MRI in Healthy Children and Youth[J].Journal of Sun Yat-sen University(Medical Sciences),2022,43(02):268-275.
戴艳,陈颖茜,苏舒等.基于集成磁共振成像的正常儿童及青年人脑体积测量[J].中山大学学报（医学科学版）,2022,43(02):268-275. DOI： 10.13471/j.cnki.j.sun.yat-sen.univ(med.sci).2022.0213.
DAI Yan,CHEN Ying-qian,SU Shu,et al.The Brain Structure Volume Estimation Based on Synthetic MRI in Healthy Children and Youth[J].Journal of Sun Yat-sen University(Medical Sciences),2022,43(02):268-275. DOI： 10.13471/j.cnki.j.sun.yat-sen.univ(med.sci).2022.0213.
摘要
目的
2
以传统T1（T1-FSPGR）成像为标准，对比研究基于集成磁共振成像（SyMRI）对正常青年及儿童的脑组织体积分割测量的一致性。
方法
2
前瞻性收集38例6~13岁健康儿童志愿者及30例22~26岁健康青年志愿者的T1-FSPGR 及SyMRI图像，分别用FreeSurfer软件及Synthetic MR软件处理并计算得到脑内的总灰质体积（GMV）、总白质体积（WMV）、脑实质体积（BPV）及颅内体积（ICV）。用配对
t
检验、Pearson相关性分析及ICC一致性检验分别评价GMV、WMV、BPV、ICV四个参数在两种不同方法中得到数值的相关性。
结果
2
在儿童组及青年组中通过配对
t
检验显示两种方法所得的GMV、WMV、BPV、ICV的值虽具有差异（
P＜
0.05），但均具有较好的相关性（Pearson相关分析儿童组中
r
值分别为0.691、0.577、0.938、0.796，
P＜
0.001；青年组中
r
值分别为0.657、0.623、0.933、0.881，
P
＜0.001）及一致性［儿童组ICC95%CI分别为0.816（0.647，0.905），0.732（0.484，0.861），0.968（0.938，0.983），及0.880（0.770，0.938），青年组ICC95%CI分别为0.751（0.476，0.881），0.760（0.496，0.886），0.962（0.920，0.982），及0.936（0.866，0.970）］。
结论
2
在儿童组及青年组中，基于SyMRI及传统T1-FSPGR图像的脑分割结果虽由于分割原理及具体定义不同而具有差异，但两组数据具有良好的相关性及一致性，表明基于SyMRI的脑组织分割测量方法具有良好的临床和科研运用前景。
Abstract
Objective
2
To investigate the consistency of the brain structure volume estimation based on Synthetic MRI （SyMRI） and T1-FSPGR images in healthy children and youths.
Methods
2
We prospectively collected the brain SyMRI and T1-FSPGR images of 38 healthy children with age range of 6~13 years old and 30 healthy youths with age range of 22~26 years old. The Sythetic MR software and FreeSurfer software were used to measure the total gray matter volume （GMV）， total white matter volume （WMV）， brain parenchyma volume （BPV） and intracranial volume （ICV） based on SyMRI and T1-FSPGR images respectively. Paired
t
test， Pearson’s correlation analysis and interclass correlation coefficient （ICC） were used to evaluate the association between SyMRI and T1 derived measurements.
Results
2
The volumes estimated by two methods in two groups showed differences in paired
t
test （
P＜
0.05）. Nevertheless， both in children and youths， the measurements of GMV， WMV， BPV and ICV all showed noticeable correlation and consistency between the two brain volume estimation methods ［
r
values are 0.691， 10.577， 0.938， 0.796 in children group and 0.657， 0.623， 0.933， 0.881 in adult group，
P
＜0.001； ICC95%CIs are 0.816 （0.647， 0.905）， 0.732 （0.484， 0.861）， 0.968 （0.938， 0.983） and 0.880 （0.770， 0.938］ in children group and 0.751 （0.476， 0.881）， 0.760 （0.496， 0.886）， 0.962 （0.920， 0.982）， and 0.936 （0.866， 0.970）in youth group］.
Conclusions
2
The brain segmentation and volume estimation based on SyMRI can acquire the measurements which have statistical difference but powerful association with that acquired from T1-FSPGR images， which suggests this new method have a good prospect for clinical use and scientific research.
关键词
Keywords
references
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