Количественное картирование структурной связности мозга с помощью трактографии по данным диффузионной МРТ: обзор

Трактография по данным диффузионной магнитно-резонансной томографии (dMRI) позволяет in vivo реконструировать связи белого вещества мозга на макроскопическом уровне и служит важным инструментом для количественного картирования структурной связности мозга по показателям связности или микроструктуры ткани. За последние два десятилетия изучение связности мозга с помощью трактографии dMRI заняло заметное место в нейровизуализационных исследованиях.

В статье представлен обзор того, как трактографию используют для количественного анализа структурной связности мозга в норме и при заболеваниях. Основное внимание уделено двум типам количественного анализа трактографии: 1) анализу отдельных трактов, который обычно основан на гипотезе и изучает конкретные анатомические волокнистые пути, и 2) анализу на основе коннектома, который в большей степени опирается на данные и обычно изучает структурную связность всего мозга. Сначала рассмотрены методологические аспекты трех основных этапов обработки, общих для большинства подходов к количественному анализу трактографии: коррекция трактографии, сегментация и количественная оценка. Для каждого этапа описаны методологические решения, их распространенность, а также возможные преимущества и недостатки. Затем проанализированы исследования, использовавшие количественные подходы к трактографии для изучения белого вещества мозга, с акцентом на нейроразвитие, старение, неврологические заболевания, психические расстройства и нейрохирургию. Сделан вывод, что, несмотря на значительный прогресс в методах и расширение областей применения, консенсуса относительно «лучшей» методологии количественного анализа трактографии по-прежнему нет, поэтому при интерпретации результатов в научных и клинических приложениях следует сохранять осторожность.