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Detailed imaging of cerebral glucose metabolism for dementia diagnosis including omission of arterial blood sampling and correction of partial volume effect

用于痴呆诊断的脑葡萄糖代谢详细成像，包括省略动脉血采样和校正部分容量效应

基本信息

批准号：
16591243
负责人：
KIMURA Yuishi
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Tokyo Metropolitan Foundation for Research on Aging and Promotion of Human Welfare
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16591243/
关键词：
PET FDG parametric image MAP estimation ICA segmentation medical image kinetic analysis

项目摘要

MAP-based estimation algorithm could be archived which had better performance than ordinary likelihood approach for imaging of cerebral glucose metabolism. This algorithm could avoid an iterative computation and searching an optimal points, therefore it was free from dependency to an initial value and misconvergence. The results from normal and Alzheimer cases were coincided with ROI-based analysis, and the computation required only 30 minutes.Also, a new algorithm for omission arterial blood sampling based on independent component analysis was established, and using the both algorithm, the practical scheme for glucose metabolism imaging without arterial blood sampling was realized in a shorter measurement duration than usual.On a correction of partial volume effect (PVE), a algorithm using a statistical modeling and morphological operation was developed. The algorithm first segmented a MRI image to some anatomical structures based on voxel values, then a morphological operations were applied to incorporate three-dimensional structure of brain anatomy. Finally, PVE was compensated using a linear estimation assuming regional voxel values in white matter and gray matter were common. When the PVE algorithm was applied to PET data of PK11195, a ligand for peripheral benzodiazepine receptors, PVE could be corrected well.

基于MAP的脑葡萄糖代谢成像估计算法比普通似然估计算法具有更好的性能。该算法避免了迭代计算和寻找最优解的过程，避免了对初值的依赖性和失收敛。对正常人和Alzheimer病患者的分析结果与ROI分析结果吻合较好，计算时间仅需30 min。同时，提出了一种基于独立成分分析的动脉血漏采算法，并将两种算法结合起来，在较短的测量时间内实现了无动脉采血的葡萄糖代谢成像的实用方案。在校正部分容积效应（PVE），一个算法使用的统计建模和形态学操作。该算法首先根据体素值将MRI图像分割成若干解剖结构，然后通过形态学运算将脑解剖结构的三维信息融合到图像中。最后，使用线性估计来补偿PVE，假设白色物质和灰质中的区域体素值是共同的。将PVE算法应用于外周苯二氮卓受体配体PK11195的PET数据，PVE得到了较好的校正。

项目成果

期刊论文数量（40）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Omission of serial arterial blood sampling in neuroreceptor imaging with independent component analysis

DOI：
10.1016/j.neuroimage.2005.02.025
发表时间：
2005-07-01
期刊：
NEUROIMAGE
影响因子：
5.7
作者：
Naganawa, M;Kimura, Y;Ishiwata, K
通讯作者：
Ishiwata, K

事後確率最大化規範と波形認識によるPETを用いた脳糖代謝詳細画像の作成 -特徴量空間上での探索アルゴリズムの構築-

使用后验概率最大化范数和波形识别，使用 PET 创建脑葡萄糖代谢的详细图像 -在特征空间上构建搜索算法 -

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
信学技報医用画像 105
影响因子：
0
作者：
山本純;木村裕一;他
通讯作者：
他

Imaging detailed cerebral glucose metabolism without arterial blood sampling using ^<18>F-FDG and PET

使用 ^18F-FDG 和 PET 对详细的脑葡萄糖代谢进行成像，无需动脉血采样

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
The 12th International Conference on Biomedical Engineering
影响因子：
0
作者：
Mika Naganawa;Yuidhi Kimura et al.
通讯作者：
Yuidhi Kimura et al.

クラスタリング及びモルフォロジカルフィルタによる脳MRIを用いたPET部分容積効果補正

使用聚类和形态学过滤使用脑 MRI 进行 PET 部分体积效应校正

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
信学技報医用画像 104
影响因子：
0
作者：
尾崎仁;木村裕一;他
通讯作者：
他

MAP-based Kinetic Analysis for Voxel-by-Voxel Compartment Model Estimation : Detailed lmaging of the Cerebral Glucose Metabolism using FDG

基于 MAP 的动力学分析，用于逐体素室模型估计：使用 FDG 对脑葡萄糖代谢进行详细成像

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Neurolmage 29
影响因子：
0
作者：
E.Sato;Y.Hayasi;R.Germer;H.Obara;E.Tanaka;H.Mori;T.Kawai;T.Inoue;A.Ogawa;S.Sato;T.Ichimaru;K.Takayama;H.Ido;Y Kimura et al.
通讯作者：
Y Kimura et al.