PURPOSE Inter-subject covariance of regional 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) PET measures (FDGcov) as proxy of brain connectivity has been gaining an increasing acceptance in the community. Yet, it is still unclear to what extent FDGcov is underlied by actual structural connectivity via white matter fiber tracts. In this study, we quantified the degree of spatial overlap between FDGcov and structural connectivity networks. METHODS We retrospectively analyzed neuroimaging data from 303 subjects, both patients with suspected neurodegenerative disorders and healthy individuals. For each subject, structural magnetic resonance, diffusion tensor imaging, and FDG-PET data were available. The images were spatially normalized to a standard space and segmented into 62 anatomical regions using a probabilistic atlas. Sparse inverse covariance estimation was employed to estimate FDGcov. Structural connectivity was measured by streamline tractography through fiber assignment by continuous tracking. RESULTS For the whole brain, 55% of detected connections were found to be convergent, i.e., present in both FDGcov and structural networks. This metric for random networks was significantly lower, i.e., 12%. Convergent were 80% of intralobe connections and only 30% of interhemispheric interlobe connections. CONCLUSION Structural connectivity via white matter fiber tracts is a relevant substrate of FDGcov, underlying around a half of connections at the whole brain level. Short-range white matter tracts appear to be a major substrate of intralobe FDGcov connections.

中文翻译：

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将大脑 FDG 摄取的协方差映射到结构连接。

目的 区域 18F-氟脱氧葡萄糖 (FDG) PET 测量 (FDGcov) 的受试者间协方差作为大脑连接的代理已在社区中获得越来越多的认可。然而，目前仍不清楚 FDGcov 在多大程度上是通过白质纤维束的实际结构连接所支持的。在这项研究中，我们量化了 FDGcov 和结构连接网络之间的空间重叠程度。方法 我们回顾性分析了 303 名受试者的神经影像学数据，包括疑似神经退行性疾病患者和健康个体。对于每个受试者，可以获得结构磁共振、扩散张量成像和 FDG-PET 数据。图像被空间归一化为标准空间，并使用概率图谱分割成 62 个解剖区域。使用稀疏逆协方差估计来估计FDGcov。通过连续跟踪的纤维分配，通过流线型纤维束成像测量结构连接性。结果 对于整个大脑，55% 的检测到的连接被发现是收敛的，即存在于 FDGcov 和结构网络中。随机网络的这个指标要低得多，即 12%。收敛的是 80% 的叶内连接，只有 30% 的半球间叶间连接。结论 通过白质纤维束的结构连接是 FDGcov 的相关基质，在整个大脑水平大约有一半的连接是潜在的。短程白质束似乎是叶内 FDGcov 连接的主要基质。通过连续跟踪的纤维分配，通过流线型纤维束成像测量结构连接性。结果 对于整个大脑，55% 的检测到的连接被发现是收敛的，即存在于 FDGcov 和结构网络中。随机网络的这个指标要低得多，即 12%。收敛的是 80% 的叶内连接，只有 30% 的半球间叶间连接。结论 通过白质纤维束的结构连接是 FDGcov 的相关基质，在整个大脑水平大约有一半的连接是潜在的。短程白质束似乎是叶内 FDGcov 连接的主要基质。通过连续跟踪的纤维分配，通过流线型纤维束成像测量结构连接性。结果 对于整个大脑，55% 的检测到的连接被发现是收敛的，即存在于 FDGcov 和结构网络中。随机网络的这个指标要低得多，即 12%。收敛的是 80% 的叶内连接，只有 30% 的半球间叶间连接。结论 通过白质纤维束的结构连接是 FDGcov 的相关基质，在整个大脑水平大约有一半的连接是潜在的。短程白质束似乎是叶内 FDGcov 连接的主要基质。随机网络的这个指标要低得多，即 12%。收敛的是 80% 的叶内连接，只有 30% 的半球间叶间连接。结论 通过白质纤维束的结构连接是 FDGcov 的相关基质，在整个大脑水平大约有一半的连接是潜在的。短程白质束似乎是叶内 FDGcov 连接的主要基质。随机网络的这个指标要低得多，即 12%。收敛的是 80% 的叶内连接，只有 30% 的半球间叶间连接。结论 通过白质纤维束的结构连接是 FDGcov 的相关基质，在整个大脑水平大约有一半的连接是潜在的。短程白质束似乎是叶内 FDGcov 连接的主要基质。