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導讀

腦圖譜在研究過程中發揮著重要作用，可幫助研究人員或臨床醫生根據有關腦解剖的先驗知識解釋其結果。嬰兒大腦的神經發育狀態是神經科學研究的前沿之一，各類嬰兒腦圖譜的構建工作正在進行中。這里也為大家提供了一些嬰兒腦圖譜集，這些腦圖譜為分析各種年齡范圍的嬰兒腦部MRI提供了必要的信息。一般來說，需要具有高對比度噪聲比序列的高分辨率MRI圖像來創建具有清晰解剖輪廓的嬰兒大腦圖譜。由于嬰兒大腦比成人大腦小，每個體素內可能包含多個結構，這可能會導致嬰兒大腦圖像的部分容積效應和結構邊界模糊。如果使用相同的掃描序列，在不犧牲信噪比的情況下，則需要更長的掃描時間才能獲得更高分辨率的圖像，難度系數相對較大。所以這些腦圖譜集對于該方向未來的科研工作者來說無疑是一種非常寶貴的資源。

JHU-neonate-SS圖譜

該圖譜來自一個典型發育的足月嬰兒，在出生后兩天進行掃描。大小和形狀與人口平均的JHU新生兒線性模板相匹配。該圖譜由共同配準的T1、T2加權和DTI組成，其分割圖包括130個解剖標簽，包括54個皮層區域、56個白質結構、14個深部灰質結構和6個腦干結構覆蓋整個大腦。手工繪制的分區圖遵循成人JHU-MNI分區圖，這使得成人和新生兒大腦之間的結構比較成為可能。其優點是多模態性能和當前嬰兒大腦分割圖中最精細的粒度。還提供了組平均T1和T2加權和DTI模板（JHU-neonate-linear和JHU-neonate-nonlinear）。

下載地址：

http://cmrm.med.jhmi.edu/cmrm/Data_neonate_atlas/atlas_neonate.htm

來源：Multi-contrast human neonatal brain atlas: application to normal neonate development analysis.

子宮內3D統計圖譜

這是一個組織分布概率圖譜，由14個胎齡20.57-22.86周胎兒大腦的臨床MRIs構建而成。這些胎兒在出生后正常發育。該圖譜包括來自T2加權模板的平均形狀和強度，以及灰質、白質、生發基質和腦室的四個組織概率圖。組織概率圖是由手動繪制生成的。這個圖譜現在已經擴展到包括一個時域來形成一個時空圖譜（胎兒大腦的時空圖譜）。

下載地址：

http://depts.washington.edu/bicg/research/fba.php

來源：Atlas-based segmentation of developing tissues in the human brain with quantitative validation in young fetuses.

胎兒大腦的時空圖譜

這是子宮內3D統計圖譜中所描述圖譜的時間擴展，該圖譜由40個正常發育的胎齡20.57-27.86周胎兒的大腦構建而成。該圖譜包括來自T2加權模板的特定年齡平均形狀和強度，以及灰質、白質、生發基質和腦室的特定年齡組織概率圖。組織概率圖是由手動繪制生成的。圖譜提供的重要信息是特定年齡T2加權強度和組織概率。

下載地址：

http://depts.washington.edu/bicg/research/fba.php

來源：A spatiotemporal atlas of MR intensity, tissue probability and shape of the fetal brain with application to segmentation.

發育中大腦的動態4D概率圖譜

這是一組矯正胎齡后的29-44周新生兒的概率圖譜，由153名不同年齡的新生兒受試者細分而來。該圖譜由平均T2加權強度模板和相應的組織概率圖組成，具有動態生成結構的矯正尺寸和形狀。該圖譜提供了六種結構的組織概率圖——皮層、白質、皮層下灰質、腦脊液、腦干和小腦。組織細分是基于皮層下灰質、腦干和小腦的分割，這是通過對三個典型圖像的手動分割轉換為其他圖像得到的。

下載地址：

http://brain-development.org/brain-atlases/neonatal-brain-atlas/

來源：A dynamic 4D probabilistic atlas of the developing brain.

發育中胎兒大腦的多通道4D概率圖譜

這是一個由80名大腦正常發育的胎兒構建而成的時空圖譜，掃描時胎齡在21.7到38.7周之間。可下載的圖譜包括組平均的T2加權圖像模板和腦膜、皮層、半球、腦脊液和腦室的組織概率圖，適用于23到37周的胎兒。采用基于概率圖譜先驗的自動組織分割算法創建組織概率圖。

下載地址：

https://brain-development.org/brain-atlases/fetal-brain-atlases/fetal-brain-atlas-serag/

來源：Construction of a consistent high-definition spatio-temporal atlas of the developing brain using adaptive kernel regression.

典型的6個月大的嬰兒圖譜

這是一個單一的概率圖譜，由60個典型發育的足月出生嬰兒構建而成，這些嬰兒的實際年齡為177-230天。該圖譜由一個組平均T1加權模板和從自動解剖標記(AAL)圖傳播的分割圖組成，該圖譜是根據Colin27成人單被試圖譜創建的。

下載地址：
http://ilabs.washington.edu/6-m-templates-atlas

來源：Age-specific average head template for typically developing 6-month-old infants.

高分辨率的新生兒大腦時空圖譜

該圖譜是胎兒圖譜“發育中胎兒大腦的多通道4D概率圖譜”的擴展，用于掃描矯正胎齡后28至44周的新生兒大腦。該圖譜由來自204名早產新生兒的組平均T1和T2加權MRI模板組成。生成的4D圖譜很好地反映了大腦整體和局部的變化。該模板還包括發育中大腦的87個標記結構。使用ALBERT多圖譜作為先驗知識用于圖像分割。

下載地址：

http://brain-development.org/brain-atlases/multi-structural-neonatal-brain-atlas/

https://brain-development.org/brain-atlases/fetal-brain-atlases/fetal-brain-atlas-serag/

來源：

Regional growth and atlasing of the developing human brain.

Construction of a consistent high-definition spatio-temporal atlas of the developing brain using adaptive kernel regression.

UNC嬰兒0-1-2圖譜

這是一套針對新生兒、一歲和兩歲嬰幼兒的縱向時空圖譜，共95名。這些新生兒在出生后五周內進行了首次掃描，并在一歲和兩歲時進行了縱向掃描。這種縱向設計是避免選擇偏差的一個重要特征，這在橫截面設計中是不可避免的。該圖譜由組平均T1和T2加權圖像組成，其中包括灰質、白質和腦脊液的組織概率圖，這些圖像是使用應用于每張圖像的自動圖像分割方法創建的。該圖集還包含從自動解剖標記(AAL)傳播的分割圖譜。

下載地址：

https://www.med.unc.edu/bric/ideagroup/software/unc-infant-0-1-2-atlases

或
https://www.nitrc.org/projects/pediatricatlas

來源：Infant brain atlases from neonates to 1- and 2-year-olds.

UNC縱向0-3-6-9-12個月大的嬰兒圖譜

這是一組典型的0、3、6、9和12個月大的嬰兒時空圖譜，由35名健康嬰兒組成，這些嬰兒每三個月進行一次縱向掃描，直到一歲。該圖譜由組平均T1和T2加權圖像組成，其中包括灰質、白質和腦脊液的組織概率圖。其主要意義在于同時引入了時間和空間約束，以生成具有豐富結構細節和縱向一致性的圖集。納入了3個月、6個月和9個月的圖譜有助于分析嬰兒MRI，因為在生命的第一年，大多數大腦區域的灰質和白質之間的T1和T2加權對比度仍然很差。

下載地址：

https://www.nitrc.org/projects/infant_atlas_4d/

來源：Consistent spatial-temporal longitudinal atlas construction for developing infant brains.

UNC 4D嬰兒皮層表面圖譜

這是一組具有年齡代表性的時空皮層圖譜，包括1、3、6、9、12、18、24、36、48、60和72個月的實足年齡，來自50名健康嬰兒的339個縱向MRIs掃描。分割圖包括和基于HCP多模式的分割。突出的特點是表皮層圖譜在所有年齡段都具有頂點到頂點的皮層對應關系，這允許進行橫向和縱向分析。

下載地址：

https://www.nitrc.org/projects/infantsurfatlas/

來源：Construction of 4D high-definition cortical surface atlases of infants: methods and applications.

UNC/UCI新生兒海馬杏仁核多圖譜

這是一組T1和T2加權圖像，來自出生后五周內掃描的六個典型發育的新生兒，其中包括灰質、白質和腦脊液，以及海馬和杏仁核的分割。

下載地址：

https://www.nitrc.org/projects/unc_brain_atlas/

或
https://www.med.unc.edu/psych/research/niral/download/download-data

基于標簽的腦ROI模板(ALBERT)

這是一組不同年齡的嬰兒大腦圖譜，其中包括來自20名足月和早產兒在矯正胎齡后第36-45周掃描的T1和T2加權圖像，以及由50個手動劃分的結構組成的分割圖。

下載地址：

https://brain-development.org/brain-atlases/neonatal-brain-atlases/neonatal-brain-atlas-gousias/

來源：

Magnetic resonance imaging of the newborn brain: manual segmentation of labelled atlases in term-born and preterm infants.

愛丁堡新生兒圖譜(ENA33)

這是一組共同配準的T1和T2加權圖像、DTI和33名正常發育的足月新生兒的分割圖，這些新生兒在37-41周進行掃描。分割圖由107個解剖區域組成，這些區域來自成人腦圖譜(SRI24/TZO)；
https://www.nitrc.org/projects/sri24。這在當前的嬰兒大腦多圖譜存儲庫中具有最精的細粒度。

下載地址：

http://brainsquare.org/

或
http://www.brainsimagebank.ac.uk/

來源：Parcellation of the healthy neonatal brain into 107 regions using atlas propagation through intermediate time points in childhood.

M-CRIB圖譜

這是一組來自10名健康足月新生兒的T2加權圖像，并附有復證Desikan-Killiany成人皮層圖譜的分割圖，該圖譜將大腦分割成100個區域，分割是手動完成的。而且還提供了組平均T2加權結構模板。

下載地址：

https://github.com/DevelopmentalImagingMCRI/M-CRIB_atlas

來源：A new neonatal cortical and subcortical brain atlas: the Melbourne Children's Regional Infant Brain (M-CRIB) atlas.

MRICloud 新生兒多圖譜庫

這是一組由7名健康足月新生兒的T1加權圖像組成，并附有復證MRICloud成人圖譜庫的分割圖，該庫將整個頭部分割成30個區域，分割是手動進行的。全腦覆蓋允許對顱腔內容積進行量化，這是其他嬰兒圖譜集無法提供的。

下載地址：

http://lbam.med.jhmi.edu/

或www.MRICloud.org

來源：Neonatal brain MRI multiatlas repository for automated image quantification.

參考文獻：

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Habas, P.A., Kim, K., Rousseau, F., Glenn, O.A., Barkovich, A.J., Studholme, C., 2010b. Atlas-based segmentation of developing tissues in the human brain with quantitative validation in young fetuses. Hum. Brain Mapp. 31, 1348–1358.

Habas, P.A., Kim, K., Corbett-Detig, J.M., Rousseau, F., Glenn, O.A., Barkovich, A.J., Studholme, C., 2010a. A spatiotemporal atlas of MR intensity, tissue probability and shape of the fetal brain with application to segmentation. Neuroimage 53, 460–470.

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Serag, A., Aljabar, P., Ball, G., Counsell, S.J., Boardman, J.P., Rutherford, M.A., Edwards, A.D., Hajnal, J.V., Rueckert, D., 2012. Construction of a consistent high-definition spatio-temporal atlas of the developing brain using adaptive kernel regression. Neuroimage 59, 2255–2265.

Akiyama, L.F., Richards, T.R., Imada, T., Dager, S.R., Wroblewski, L., Kuhl, P.K., 2013. Age-specific average head template for typically developing 6-month-old infants. PLoS One 8 e73821.

Makropoulos, A., Aljabar, P., Wright, R., Huning, B., Merchant, N., Arichi, T., Tusor, N., Hajnal, J.V., Edwards, A.D., Counsell, S.J., Rueckert, D., 2016. Regional growth and atlasing of the developing human brain. Neuroimage 125, 456–478.

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Li, G., Wang, L., Shi, F., Gilmore, J.H., Lin, W., Shen, D., 2015a. Construction of 4D high-definition cortical surface atlases of infants: methods and applications. Med. Image Anal. 25, 22–36.

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總結

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