腦科學作為生命科學領域的重要前沿分支，代表著人類認知的極限挑戰(zhàn)，其復雜性構成了科學研究中的一項重大難題。特別是在如阿爾茨海默病、抑郁癥、自閉癥、帕金森病等神經(jīng)退行性疾病和精神疾病領域，腦科學研究對于理解其神經(jīng)生物學基礎至關重要。因此，期望能加快推進腦疾病的早期診斷和干預治療。

一體化PET/MR（醫(yī)學影像診斷設備）設備結合了解剖結構和功能代謝信息，是目前神經(jīng)系統(tǒng)疾病診斷和科學研究的一種重要多模態(tài)分子影像技術。然而，PET/MR掃描需要注射標準劑量的放射性示蹤劑，增加了患者的輻射風險。

近日，中國科學院深圳先進技術研究院研究員胡戰(zhàn)利團隊在《IEEE生物醫(yī)學與健康信息學》上發(fā)表研究成果。研究團隊基于一體化PET/MR研發(fā)了一種融合空間定位技術的低劑量全腦區(qū)PET高清成像技術，旨在低劑量掃描協(xié)議下提高全腦區(qū)PET的圖像質(zhì)量并降低患者輻射風險。

研究團隊基于交叉注意力機制構建3D網(wǎng)絡框架，有效融合了解剖結構信息、功能代謝信息和不同腦區(qū)空間位置分布，實現(xiàn)了低劑量全腦區(qū)PET圖像區(qū)域性增強。

該研究共納入 100 例全腦PET/MR臨床數(shù)據(jù)，通過構建深度學習網(wǎng)絡框架實現(xiàn)PET代謝信息、MR解剖信息和全腦空間定位信息的高效融合，最終實現(xiàn)了低劑量全腦區(qū)PET高清成像。實驗結果表明，提出的低劑量腦區(qū)PET高清成像技術能夠顯著提高腦PET圖像質(zhì)量,有效保留腦區(qū)的溝回細節(jié)、抑制圖像噪聲，與“金標準”顯示出高相關性和一致性。

該研究有效解決了低劑量PET/MR成像過程中的圖像質(zhì)量保真問題，對相關神經(jīng)類疾病的早期檢測和腦腫瘤代謝異常分析具有重要臨床意義。

相關論文信息：https://ieeexplore.ieee.org/document/10542129

來源：中國科學報