結(jié)合自助法對磁共振波譜和T1 mapping數(shù)據(jù)的處理與應(yīng)用.pdf

1、磁共振成像技術(shù)(magnetic resonance imaging，MRI)是目前醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域中兼具掃描無損傷性和圖像高分辨率兩大優(yōu)點的成像技術(shù)，其中磁共振波譜(magneticresonance spectroscopy，MRS)技術(shù)是探測活體組織代謝物唯一一種無損傷的手段。自從美國科學(xué)家Efron在1979年系統(tǒng)地介紹了自助法（Bootstrap）用于推導(dǎo)任意估計值的標(biāo)準(zhǔn)誤差之后，近年來，Bootstrap方法已經(jīng)在生物醫(yī)學(xué)、金融

2、、醫(yī)學(xué)和外貿(mào)等多個學(xué)科領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。本文分別將自助法中的殘差自助法(ResidualBootstrap)和自體自助法(Wild Bootstrap)應(yīng)用于MRS測量人腦γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid，GABA)和T1 mapping的測量。
　　基于Residual Bootstrap的磁共振波譜研究，首次將Residual Bootstrap方法結(jié)合到GABA含量測量的不確定度估計之中，并獲得了

3、較強的魯棒性。
　　首先用Siemens3.0 T Verio磁共振掃描儀結(jié)合MEGA譜編輯技術(shù)（Mescher-Garwood point resolved spectroscopy，MEGA-PRESS）探測12名健康被試大腦前扣帶回皮層(anterior cingulate cortex，ACC)和枕葉皮層(occipital cortex，OCC) GABA的濃度，每人采集兩次數(shù)據(jù)，兩次采集時間相隔一周或以上。然后采用GA

4、BA分析工具Gannet并結(jié)合基于模型的Residual Bootstrap技術(shù)對個體和群體大腦ACC和OCC的GABA濃度進行分析。Residual Bootstrap將高斯擬合模型的殘差進行重采樣然后將重采樣的殘差和采集的數(shù)據(jù)重新高斯擬合。
　　在個體研究中，OCC中GABA+的不確定度和變異系數(shù)(coefficient of variation，CV)值都要比ACC的小;而在群體研究中ACC中GABA+的不確定度比OCC的要

5、小。但是相比于傳統(tǒng)的高斯擬合分析，Residual Bootstrap方法在OCC和ACC區(qū)域都明顯降低了CV值和不確定度。
　　Residual Bootstrap在個體和群體大腦不同區(qū)域GABA濃度的檢測中能夠提供強健的不確定度估計。
　　基于Wild Bootstrap的磁共振T1 mapping研究，首次將Wild Bootstrap方法用于不同地點不同磁共振掃描儀之間對水模和一位被試大腦不同區(qū)域T1值的不確定度比較

6、估計。
　　實驗利用DESPOT方法分別在杭州市第一人民醫(yī)院(site1)和邵逸夫醫(yī)院(site2)兩臺不同的3.0 T磁共振掃描儀對不同濃度的聚乙烯比咯烷酮(polyvinylpyrrolidone，PVP)溶液以及一個健康成年男性的顱腦進行多次掃描，之后利用Wild Bootstrap方法評估intra-和inter-site測量所得的T1值的不確定度。
　　PVP溶液的T1測量和活體人腦組織數(shù)據(jù)都顯示，T1越短，不確定