近日，我院包立君副教授团队在活体人脑磁化率成像领域的研究取得重要进展，相关成果以“Diffusion-regularized susceptibility tensor imaging (DRSTI) of tissue microstructures in the human brain”为题发表在国际医学影像权威期刊《Medical Image Analysis》(Impact Factor 11.148)。

基底节是大脑感知、运动、情感功能的重要中枢，由于其中核团的铁含量较高，又称为深灰质核团，通常神经退行性疾病患者相关核团有病理性变异，并且在人脑发育期和衰老期，核团含铁量和内部纤维特性也会发生改变。从单方向的标量描述到多方向的张量测量，磁化率成像能够对脑组织的铁含量、髓鞘化等生物学和病理学信息提供有效的量化评估。

课题组近年来在开展高质量活体人脑磁化率成像的系列研究，旨在建立精准的定量磁化率成像技术。本工作提出一种基于交叉模态的人脑磁化率张量成像方法，该方法利用人体超高场磁共振设备，有效克服成像的方向局限性，实现脑白质和灰质的多参数量化评定；同时提高了成像的空间分辨率，能够区分出其它成像方法无法识别的脑组织，特别是基底节内的微细结构，初步探索基底节内有髓鞘神经纤维束的活体检测新方法。

图1.活体人脑磁化率成像及脑组织结构的矢状面视图

图1第一、二行是一组磁化率的标量图及方框区域的局部放大。第三、四行是由磁化率张量导出的纤维方向彩色编码图及局部放大。最后一列为参照信息，是神经解剖学中基底节结构的体视图和层切片光学显微图。*指示投射纤维Radial fibers，^指示将苍白球分为内侧苍白球GPi和外侧苍白球GPe的内侧髓板。PU：壳核，CN：尾状核，IC：内囊。图中可见基底节的内部投射纤维束和内侧髓板，这些是其它活体磁共振成像方法难以检测到的微结构。

论文的第一署名单位为厦门大学电子科学系，福建省等离子体和磁共振研究重点实验室。包立君副教授为论文第一作者兼通讯作者，我院陈忠教授、美国约翰霍普金斯大学医学院Peter C.M. van Zijl教授和Xu Li助理教授为论文的合作作者。该研究受到国家自然科学基金、福建省自然科学基金的支持。

全文链接：https://doi.org/10.1016/j.media.2020.101827