На протяжении десятилетий МРТ (магнитно-резонансная томография) была эффективным методом исследования мозга человека. Специализированный вид МРТ, диффузионно-взвешенная МРТ (dMRI), позволяет измерять свойства тканей волоконных путей в мозге, измеряя движение молекул воды. Поскольку dMRI применима к живым людям, она становится ценным инструментом для изучения неврологических изменений волоконных путей, вызванных заболеваниями.

Однако данные цифровой МРТ часто страдают от присутствия «шума», что ограничивает их способность идентифицировать биологические сигналы, связанные со здоровьем и заболеваниями. К настоящему времени предложено несколько алгоритмов шумоподавления для удаления шума из данных цифровой МРТ. В исследовании, опубликованном в журнале Scientific Reports , исследователи из Национального института физиологических наук попытались определить, каким образом шумоподавление может помочь выявить изменения в проводящих путях, связанные с заболеваниями.

«Мы решили сами проверить, действительно ли доступные методы шумоподавления полезны для эмпирических данных », — объясняет Дайки Тагума, ведущий автор исследования.

Исследовательская группа протестировала два распространённых метода шумоподавления на данных реального мира: сканировании мозга здоровых людей и пациентов с глаукомой. Предыдущие исследования уже показали, что цифровая МРТ может выявлять аномалии тканей в зрительном тракте при глаукоме, что делает её идеальным тестовым случаем.

Они обнаружили, что шумоподавление изменяет внешний вид изображений цифровой МРТ и увеличивает соотношение сигнал/ шум , ключевой показатель оценки качества изображений. Однако они также обнаружили, что при анализе данных цифровой МРТ зрительного тракта шумоподавление оказывало ограниченное влияние на различия между здоровыми людьми и пациентами с глаукомой.

Эти результаты свидетельствуют о том, что в настоящее время шумоподавление может улучшить данные цифровой МРТ в некоторых аспектах, но не оказывает существенного влияния на результаты, касающиеся изменений в путях волокон, связанных с заболеваниями. Исследование пришло к выводу, что преимущества современных методов шумоподавления зависят от контекста и цели анализа.

Эти результаты знаменуют собой важный шаг к совершенствованию методов применения цифровой МРТ как в клинических, так и в исследовательских целях. Понимая, что работает, исследователи смогут эффективнее использовать потенциал цифровой МРТ, расширяя наши возможности по выявлению и пониманию влияния заболеваний на проводящие пути в головном мозге.

Статья «Оценка влияния шумоподавления данных диффузионной МРТ на показатели трактометрии аномалий зрительного тракта при глаукоме» была опубликована 16 июля. В исследовании также приняли участие доктор Шумпей Огава из Медицинской школы Университета Дзикэй и профессор Хиромаса Такемура из Национального института физиологических наук.