该项目属于医学影像学领域。中国人口老龄化严重而出生率较低是面临的主要社会问题，发育过程中脑损伤可导致严重不良预后，而增龄相关性疾病(阿尔茨海默病AD、糖尿病、卒中等)所致认知障碍的发病率逐年上升。该项目在4项国家课题资助下，围绕如何开发客观、敏感的影像学定量评估体系探索脑发育与衰老相关疾病的发病机制以及早期识别、精准诊断和预后预测等关键问题，开发集成系列前沿技术并取得突破性成果，是“脑计划”的主要内涵。

主要内容：1、国际上率先开发磁敏感成像技术(Phase-MRI/SWI/QSM)在体定量研究人脑铁蛋白沉积的定量关系，成为活体定量人脑铁含量的标准方法；揭示了铁沉积在AD发病机制中的作用，顶叶皮层及海马的铁沉积可作为痴呆严重程度的生物标志物；QSM定量磁化率为多发性硬化的早期诊断和精准评估提供了新的策略并被写入MS影像诊断标准中国专家共识；QSM并且能够精准定量评估脑发育。2、创造性地优化集成高端弥散成像新技术(DTI、DKI、NODDI)结合机器学习及高级图像分析方法，首次发现AD胼胝体亚区的早期形态学改变和微结构破坏，并将AD诊断准确率提高到94％；结合脑功能网络分析，揭示糖尿病认知障碍的始动病理机制是髓鞘破坏，并最终导致多个网络的功能连接破坏；进一步明确了新生儿脑白质髓鞘发育的不同步性。3、优化磁共振波谱技术(MRS)联合结构成像，在国际上首次明确了大脑中动脉闭塞性脑卒中认知障碍的主要机制是非缺血远隔海马的继发性损伤；揭示了兴奋性氨基酸谷氨酸/谷氨酰胺(Glx-α)在新生儿HIE发病机制中的作用，Glx-α增高可预测脑损害严重程度及不良预后。

推广应用：该项目已在全国15家三甲医院及“同济医院放射科联盟”70家医联体单位推广应用，显示了良好社会效益。共发表论文61篇，SCI收录32篇，被引390次，其中领域内顶级杂志16篇，获国际磁共振学会及刘玉清院士优秀论文奖，被PNAS等高水平杂志引用并获得高度正面评价，参与撰写5个行业标准和专家共识，引领并推动了磁共振技术的长足进步和神经科学的发展。

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