正常成人脑区水平胼胝体纤维分支概率图谱的构建及连接模式分析

姚佳 所信君 郭力宁 丁皓 秦文 于春水,

胼胝体位于大脑纵裂的底部，由联系左右大脑半球新皮质的纤维组成，是大脑半球中最大的连合纤维。胼胝体作为联系大脑左右半球的主要桥梁，在运动协调、执行控制、语言处理等大脑信息处理过程中起着重要的作用，对脑损伤（如卒中）后的功能代偿也至关重要[1]。目前，MR扩散张量成像（diffusion tensor imaging，DTI）已广泛用于活体内无创性示踪脑白质纤维的走行，既往有研究[2-3]采用DTI构建人脑胼胝体纤维概率图谱分析大脑半球间认知活动的处理机制，并探讨疾病所致脑损伤与重塑的机制。然而，上述图谱的构建主要使用简单的二阶扩散张量模型，该模型不能准确解析胼胝体与其余脑白质的复杂交叉纤维[4]。在DTI基础上发展的扩散谱成像（diffusion spectrum imaging，DSI）是一种具有更优异的角分辨率及扩散敏感梯度的成像技术，能更准确地解析脑内白质的交叉纤维束。在DSI数据的纤维重建算法中，广义Q空间采样成像（generalized Q-sampling imaging，GQI）在解析复杂纤维方面具有较高的敏感性和准确性[5]。因此，本研究基于人类脑连接组计划（human connectome project，HCP）中提供的高质量DSI数据，利用GQI重建技术尝试构建人类大脑半球间脑区水平的胼胝体纤维分支概率图谱，并分析胼胝体纤维分支在各脑区中的连接模式。

1 资料与方法

1.1 一般资料 由HCP项目数据库（https://www.humanconnectome.org）的2010—2012年数据中随机纳入100名无亲缘关系的健康成年人MRI影像资料，包括男女各50名，年龄20～30岁，平均年龄（25.1±2.3）岁。HCP项目的详细受试者招募信息可在网站上获得（https://www.humanconnectome.org/study/hcp-young-adult/document/1200-subjectsdata-release/）。

1.2 设备与方法 采用圣路易斯华盛顿大学定制的西门子Connectome Skyra 3.0 T超导MRI扫描设备，32通道头线圈。……