解析脑神经影像中常用的两种分析方法:ROI和VBM

您所在的位置:网站首页 你不知道的脑科学 解析脑神经影像中常用的两种分析方法:ROI和VBM

解析脑神经影像中常用的两种分析方法:ROI和VBM

2024-07-02 08:43:51| 来源: 网络整理| 查看: 265

背景        

        磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI),是一种非侵入性的医学影像技术,用于生成具有高分辨率的人体内部结构图像,主要包括反应功能网络的功能磁共振成像(Functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI)、体现结构网络的弥散张量成像(DTI)和展示形态学网络的结构磁共振成像(Structure Magnetic Resonance Imaging, sMRI) 。经过多年发展,MRI技术现已十分成熟,但影像原始数据仍存在噪声与信息干扰,这使得我们在应用前需对数据进行预处理。而感兴趣区域(region of interest, ROI)与基于体素的形态学分析(voxel-based morphology, VBM)的预处理被认为是提取大脑特征较为准确的方法。

ROI

        ROI是指在图像中预先定义的特定区域或区域集合。研究人员选择感兴趣的区域,并计算该区域的特征,如体积、形状或信号强度等。

        原理

        将原始图像映射至预先规划好的模板上,选择模板上的区域,这个区域就是你研究的重点。

        图谱

        在脑影像分析中,为了更精确地研究这些区域的结构、功能或连接,常常使用到一些预先定义好的模板,比如由 Montreal Neurological Institute (MNI)机构提供的AAL90(Anatomical Automatic Labeling)模板,他包含90个大脑脑区以及26个小脑脑区、以及自动化所脑网络组研究中心蒋田仔教授团队绘制的BNA脑网络图谱,该图谱讲脑细化为246个脑区,详见连接。

45c33769406943a6bc9c982ad46946bb.png BNA脑图谱

AALicon-default.png?t=N7T8https://www.cnblogs.com/gagag/p/13256638.htmlBNAicon-default.png?t=N7T8https://scalablebrainatlas.incf.org/services/view3d_l2v.php?template=BNA&overlay=labels

        应用

        定义好脑区后,可对所选的ROI进行特征提取,如计算该区域的白质、灰质的体积、形状、密度,各个脑区之间的功能连接等。将提取的特征与其他脑区域、临床数据或实验条件进行比较,以了解感兴趣区域在特定情况下的结构、功能或连接的变化,进而进行解释或推断。在临床中,常常应用于神经精神疾病患者的异常脑结构、功能分析。对与特征计算在此推荐dpabi预处理工具包,可安装在matlab中进行MRI可视化预处理,链接如下。

d5693514077c4801b020b0b1729c8599.jpeg 利用AAL模板计算得到的精神分裂症患者脑功能连接矩阵

DPABI: a toolbox for Data Processing & Analysis for Brain Imaging | The R-fMRI Network (rfmri.org)icon-default.png?t=N7T8https://rfmri.org/DPABI

VBM

        VBM是一种基于全脑分析方法,它通过将整个脑图像分割成小的体素(立方体像素)单元,并对每个体素进行统计分析,来研究不同脑区域之间的形态学差异,分析涵盖整个脑部,因此在较大的空间尺度上进行。 

        原理及应用

        首先,对脑MRI需要预处理,包括去除头盖骨、矫正图像方向、去除噪声等步骤,以确保后续分析的准确性和可靠性;接下来,需要把脑MRI的T1加权像在空间上标准化到一个完全相同的立体空间中,然后对图像进行分割成,划分成如灰质、白质和脑脊液等不同的组织类型,以便将不同组织类型的体素进行区分。随后可以利用使用统计学方法来检测不同组间的差异,并完成可视化。

        在临床上,VBM也主要用于对神经精神疾病患者的脑影像分析。

e233c1a58bb94a0cafcc500cb24e63f7.png VBM分割精神分裂症患者脑灰质体积 1adb6f901d9448138a65087a88cdbef9.png VBM分割精神分裂症患者脑白质体积         优势

        总而言之,相较于ROI,VBM更注重全脑的研究。且VBM方法无需预先定义模板,因此较少受到主观选择的影响。



【本文地址】

公司简介

联系我们

今日新闻


点击排行

实验室常用的仪器、试剂和
说到实验室常用到的东西,主要就分为仪器、试剂和耗
不用再找了,全球10大实验
01、赛默飞世尔科技(热电)Thermo Fisher Scientif
三代水柜的量产巅峰T-72坦
作者:寞寒最近,西边闹腾挺大,本来小寞以为忙完这
通风柜跟实验室通风系统有
说到通风柜跟实验室通风,不少人都纠结二者到底是不
集消毒杀菌、烘干收纳为一
厨房是家里细菌较多的地方,潮湿的环境、没有完全密
实验室设备之全钢实验台如
全钢实验台是实验室家具中较为重要的家具之一,很多

推荐新闻


图片新闻

实验室药品柜的特性有哪些
实验室药品柜是实验室家具的重要组成部分之一,主要
小学科学实验中有哪些教学
计算机 计算器 一般 打孔器 打气筒 仪器车 显微镜
实验室各种仪器原理动图讲
1.紫外分光光谱UV分析原理:吸收紫外光能量,引起分
高中化学常见仪器及实验装
1、可加热仪器:2、计量仪器:(1)仪器A的名称:量
微生物操作主要设备和器具
今天盘点一下微生物操作主要设备和器具,别嫌我啰嗦
浅谈通风柜使用基本常识
 众所周知,通风柜功能中最主要的就是排气功能。在

专题文章

    CopyRight 2018-2019 实验室设备网 版权所有 win10的实时保护怎么永久关闭