脊髄fMRI前処理における運動補正の評価と最適化【JST・京大機械翻訳】

Dehghani, H.; Weber, K. A.; Batouli, S. A. H.; Oghabian, M. A.; Khatibi, A.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202205469496665 整理番号：22P0235578

脊髄fMRI前処理における運動補正の評価と最適化【JST・京大機械翻訳】

Evaluation and Optimization of Motion Correction in Spinal Cord fMRI Preprocessing

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発行年： 2020年05月22日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2020年05月22日
JST資料番号： O7001B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

運動補正は,機能的磁気共鳴イメージング(fMRI)データの前処理における必須段階であり,時間的信号対ノイズ比(tSNR)を改善し,望ましくない分散を除去する。脊髄の特徴(非剛性,移動器官により囲まれる)のため,運動補正は特に困難である。異なる運動補正プロトコルの効率を比較し,脊髄fMRIデータに対する好ましい方法を示唆した。ここでは,3Tスキャナで15人の健康なボランティアの左下肢の痛みのある機械的刺激中に,勾配エコーエコープラナー画像軸腰脊髄fMRIデータを取得した。多重運動補正技術:スライスワイズ制御有りと無しの2Dと3D FLIRT再アラインメント,SliceCorr(Spinal Cord Toolboxに実装),および脊髄に沿ったSlice Control(SLiceReg)に加えて3D FLIRTを提案した。TSNR,画像エントロピー,DVARS,絶対差の画像Sum,およびGLM分析からの脊髄における活性化ボクセルの数により,多重運動補正手順の性能を評価した。tSNRとDVARS 3D FLIRT+SLiceRegは他の再アラインメント法よりも有意に改善した(p<0.001)。比較すると,tSNR=14.20{+/-}0.02とDVARS=165.77{+/-}1.54は他の方法より高かった。さらに,著者らの提案した方法における統計的マップの活性化ボクセルの数は,他の再アラインメント法より高かった(p<0.05)。その結果,3D運動補正と脊髄曲率に沿った2Dスライスワイズ正則化を統合した提案運動補正アルゴリズムは,運動の影響を減らすことによって,被験者レベル処理出力を改善することができた。提案したプロトコルは,特に,他の脊髄領域よりも感受性効果による不随意運動と信号損失を受ける腰椎領域で,被験者レベル分析を改善できる。【JST・京大機械翻訳】

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生体計測 , 医用画像処理

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