PET Imaging of the Human Brain with Microvolumetric Spatial Resolution
Notice bibliographique
Résumé
PET is the modality of choice for studying the biochemistry and physiology of the human brain in vivo, although its low spatial resolution, attributable to inherent physical and technical constraints, has limited its ability to resolve small cerebral structures. Here, we report PET images of the human brain obtained at a volumetric resolution of nearly 2 µL. Methods: A dedicated ultra-high-resolution (UHR) PET scanner featuring 1.2-mm true pixelated detectors was developed to achieve microvolumetric spatial resolution. A partially assembled UHR PET scanner with an axial field of view of 143 mm was used to obtain 18F-FDG PET images of the human brain. Patients who had a clinical PET/CT scan subsequently underwent UHR PET on completion of their medical examination. UHR PET images were reconstructed using a 3-dimensional ordered-subset expectation maximization iterative algorithm with analytic coincidence function modeling. Reconstructed images were normalized to the Montreal Neurological Institute 152 brain template and analyzed using atlases for region identification. Relative SUVs to the cerebellum were extracted for selected small brain structures. Results: All major brain regions were easily identifiable in UHR PET images, including details of the primary motor and somatosensory cortices, caudate nucleus, putamen, thalamus, inferior colliculi, and dentate nuclei. Notably, regions rarely seen so distinctly with 18F-FDG PET, such as the subthalamic areas and brainstem nuclei, were successfully resolved, suggesting that UHR PET has the potential to provide enhanced quantification of these tiny cerebral structures. This was further confirmed by higher SUV ratios in the UHR PET images compared with the PET/CT images. The UHR PET image of 1 patient revealed hypermetabolic foci in the cerebellum that were not discernible on the PET/CT and MR images. Conclusion: UHR PET images of the human brain at nearly 2-µL volumetric spatial resolution were obtained. Previously indistinguishable, small, highly relevant regions of the brain were resolved, paving the way for more accurate and detailed studies with the potential for greater insight in neuropsychiatry, neurooncology, and neurodegenerative diseases.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».