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目的：横方向の膝状核（LGN）は、視覚経路の本質的な核であり、他の視床核の中で少量（60-160mm3）を占めています。報告されたLGNボリュームは、技術的な制限と量の評価の方法論的な違いにより、研究によって大きく異なります。しかし、眼科および神経変性の病理における構造的および解剖学的変化は、正確で信頼できるLGN表現によってのみ明らかになることができます。LGNボリューム評価を改善するために、最初に、最適化されたコントラストとノイズ比（CNR）と高い空間分解能を備えたLGNボリューム決定の参照取得を実装しました。次に、3D磁化のCNR効率と評価の信頼性を比較し、臨床標準プロトン密度と比較して、白質ヌル（WMN）とその減算（GMN）シーケンスとその減算（WMN-GMN）をnulled（wmn）nulled（gmn）シーケンス（gmn）シーケンス（gmn）シーケンス（mprage）を使用して、急速勾配エコー（mprage）画像を調製しました。ターボスピンエコー（PD 2D TSE）および参照取得。3D MPRAGEは、現在使用されている2Dシーケンスよりも高いCNRと体積決定の精度を提供する必要があると仮定しました。 材料と方法：31人の健康な被験者では、3および7Tで次のMRシーケンスを取得しました：PD-TSE、白/灰白質シグナルを備えたMPRAGE（WMN/GMN）、および解像度付きの運動補正セグメント化されたMPRAGEシーケンス0.4×0.4×0.4mm3（参照取得）。CNRを増やすために、GMNをWMN（WMN-GMN）から差し引きました。4人の研究者がLGNを独立して手動でセグメント化しました。 結果：参照取得により、LGNの非常に鋭い描写と、124±3.3mm3の推定平均LGN体積が提供されました。WMN-GMNは最高のCNRを持ち、フィールドの強度間で最も再現可能なLGNボリューム推定を示しました。CNR効率が最も高かったとしても、PD-TSEは、最も弱い参照取得相関と一貫性のないLGNボリュームを与えました。LGN WM RIMは、WMNとGMNから推定されるLGNボリュームの間に有意差を誘発しました。WMNおよびGMN LGNボリュームの推定では、参照取得量のほとんどの分散が説明されています。すべてのシーケンスについて、ボリューム評価の信頼性は良好でした。一方、最高のCNR評価の信頼性、LGNボリューム、および参照取得とのCNR相関は、7TのGMNで得られました。 結論：WMNおよびGMN MPRAGEは、両方のフィールド強度で信頼できるLGNボリューム決定を可能にします。LGN（ボリューム）の正確な位置と識別は、LGN構造を含む神経解剖学的および神経生理学的研究を最適化するのに役立ちます。当社の最適化されたイメージングプロトコルは、小さな核体積およびCNR定量化を目的とした臨床応用に使用できます。
目的：横方向の膝状核（LGN）は、視覚経路の本質的な核であり、他の視床核の中で少量（60-160mm3）を占めています。報告されたLGNボリュームは、技術的な制限と量の評価の方法論的な違いにより、研究によって大きく異なります。しかし、眼科および神経変性の病理における構造的および解剖学的変化は、正確で信頼できるLGN表現によってのみ明らかになることができます。LGNボリューム評価を改善するために、最初に、最適化されたコントラストとノイズ比（CNR）と高い空間分解能を備えたLGNボリューム決定の参照取得を実装しました。次に、3D磁化のCNR効率と評価の信頼性を比較し、臨床標準プロトン密度と比較して、白質ヌル（WMN）とその減算（GMN）シーケンスとその減算（WMN-GMN）をnulled（wmn）nulled（gmn）シーケンス（gmn）シーケンス（gmn）シーケンス（mprage）を使用して、急速勾配エコー（mprage）画像を調製しました。ターボスピンエコー（PD 2D TSE）および参照取得。3D MPRAGEは、現在使用されている2Dシーケンスよりも高いCNRと体積決定の精度を提供する必要があると仮定しました。 材料と方法：31人の健康な被験者では、3および7Tで次のMRシーケンスを取得しました：PD-TSE、白/灰白質シグナルを備えたMPRAGE（WMN/GMN）、および解像度付きの運動補正セグメント化されたMPRAGEシーケンス0.4×0.4×0.4mm3（参照取得）。CNRを増やすために、GMNをWMN（WMN-GMN）から差し引きました。4人の研究者がLGNを独立して手動でセグメント化しました。 結果：参照取得により、LGNの非常に鋭い描写と、124±3.3mm3の推定平均LGN体積が提供されました。WMN-GMNは最高のCNRを持ち、フィールドの強度間で最も再現可能なLGNボリューム推定を示しました。CNR効率が最も高かったとしても、PD-TSEは、最も弱い参照取得相関と一貫性のないLGNボリュームを与えました。LGN WM RIMは、WMNとGMNから推定されるLGNボリュームの間に有意差を誘発しました。WMNおよびGMN LGNボリュームの推定では、参照取得量のほとんどの分散が説明されています。すべてのシーケンスについて、ボリューム評価の信頼性は良好でした。一方、最高のCNR評価の信頼性、LGNボリューム、および参照取得とのCNR相関は、7TのGMNで得られました。 結論：WMNおよびGMN MPRAGEは、両方のフィールド強度で信頼できるLGNボリューム決定を可能にします。LGN（ボリューム）の正確な位置と識別は、LGN構造を含む神経解剖学的および神経生理学的研究を最適化するのに役立ちます。当社の最適化されたイメージングプロトコルは、小さな核体積およびCNR定量化を目的とした臨床応用に使用できます。
PURPOSE: The lateral geniculate nucleus (LGN) is an essential nucleus of the visual pathway, occupying a small volume (60-160 mm3) among the other thalamic nuclei. The reported LGN volumes vary greatly across studies due to technical limitations and due to methodological differences of volume assessment. Yet, structural and anatomical alterations in ophthalmologic and neurodegenerative pathologies can only be revealed by a precise and reliable LGN representation. To improve LGN volume assessment, we first implemented a reference acquisition for LGN volume determination with optimized Contrast to Noise Ratio (CNR) and high spatial resolution. Next, we compared CNR efficiency and rating reliability of 3D Magnetization Prepared Rapid Gradient Echo (MPRAGE) images using white matter nulled (WMn) and grey matter nulled (GMn) sequences and its subtraction (WMn-GMn) relative to the clinical standard Proton Density Turbo Spin Echo (PD 2D TSE) and the reference acquisition. We hypothesized that 3D MPRAGE should provide a higher CNR and volume determination accuracy than the currently used 2D sequences. MATERIALS AND METHODS: In 31 healthy subjects, we obtained at 3 and 7 T the following MR sequences: PD-TSE, MPRAGE with white/grey matter signal nulled (WMn/GMn), and a motion-corrected segmented MPRAGE sequence with a resolution of 0.4 × 0.4 × 0.4 mm3 (reference acquisition). To increase CNR, GMn were subtracted from WMn (WMn-GMn). Four investigators manually segmented the LGN independently. RESULTS: The reference acquisition provided a very sharp depiction of the LGN and an estimated mean LGN volume of 124 ± 3.3 mm3. WMn-GMn had the highest CNR and gave the most reproducible LGN volume estimations between field strengths. Even with the highest CNR efficiency, PD-TSE gave inconsistent LGN volumes with the weakest reference acquisition correlation. The LGN WM rim induced a significant difference between LGN volumes estimated from WMn and GMn. WMn and GMn LGN volume estimations explained most of the reference acquisition volumes' variance. For all sequences, the volume rating reliability were good. On the other hand, the best CNR rating reliability, LGN volume and CNR correlations with the reference acquisition were obtained with GMn at 7 T. CONCLUSION: WMn and GMn MPRAGE allow reliable LGN volume determination at both field strengths. The precise location and identification of the LGN (volume) can help to optimize neuroanatomical and neurophysiological studies, which involve the LGN structure. Our optimized imaging protocol may be used for clinical applications aiming at small nuclei volumetric and CNR quantification.
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