Modelado del régimen de flujo intermedio en RM de movimiento incoherente intravoxel compensado por flujo

Área de la Ciencia:

• Resonancia Magnética de Imagen (RM)
• Biofísica
• Neuroimagen

Sus antecedentes:

• El modelo de movimiento incoherente intravoxel (IVIM) es crucial para diferenciar los efectos de la difusión y la perfusión microcirculatoria en las señales de RM.
• La dinámica del movimiento de la sangre varía con el tiempo de codificación (T), exhibiendo flujo balístico en T corto y pseudodifusión en T largo.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un modelo analítico dependiente del tiempo de codificación para IVIM compensado por flujo.
• Estimar parámetros IVIM microvasculares, específicamente la velocidad de la sangre y el tiempo de correlación, en el cerebro humano sano.

Principales métodos:

• Se derivó un modelo analítico IVIM dependiente del tiempo de codificación para la doble codificación de difusión (DDE) compensada/no compensada por flujo utilizando la ecuación de Langevin.
• Se validó el modelo mediante simulaciones.
• Se escaneó a once participantes sanos para estimar parámetros IVIM microvasculares (velocidad de la sangre ν, tiempo de correlación de la sangre τ) utilizando T = 50-100 ms.

Principales resultados:

• Parámetros IVIM estimados en el cerebro sano: τ = 123,1 ± 50 ms, ν = 1,51 ± 0,76 mm/s, fracción de perfusión f = 4,75 ± 1,94%, y coeficiente de difusión tisular D = 0,91 ± 0,32 µm²/ms.
• Las simulaciones indicaron un posible sesgo positivo para el parámetro τ.
• El modelo demostró consistencia con los modelos establecidos de régimen balístico y difusivo en tiempos de codificación extremos.

Conclusiones:

• Se desarrolló y presentó con éxito un modelo analítico IVIM dependiente del tiempo de codificación para DDE FC/NC.
• Los resultados in vivo y de simulación sugieren que los tiempos de codificación típicos de la RM clínica sondean un régimen de flujo sanguíneo intermedio a balístico en el cerebro.