通过和冲动头骨运动在人脑中激发的变形模式的比较 in vivo
Jordan D Escarcega1, Andrew K Knutsen2, Ahmed A Alshareef2
1Mechanical Engineering and Materials Science, Washington University, 1 Brookings Drive, MSC 1185-208-125, St. Louis, MO 63130.
Journal of biomechanical engineering
|June 22, 2023
概括
磁共振弹性成像 (MRE) 可以有效地测量冲击期间的大脑变形,类似于标记MRI. 低频MRE是一种更简单,更易于使用的工具,用于研究创伤性脑损伤的生物力学.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 神经成像是一种神经成像.
- 医学物理 医学物理
背景情况:
- 对人类大脑变形的非侵入性体内测量对于理解创伤性脑损伤 (TBI) 和开发生物机械模型至关重要.
- 标记磁共振成像 (标记MRI) 和磁共振弹性图像 (MRE) 是评估大脑变形的两种不同的技术,在运动类型和实施复杂性方面有所不同.
研究的目的:
- 在冲动头部加速过程中用标记式MRI测量的大脑应变场,与在波头部运动过程中用MRE测量的大脑应变场进行定量比较.
- 评估低频MRE的实用性,作为标记MRI的可行替代方案,用于研究对冲击反应中的大脑生物力学.
主要方法:
- 标签:MRI和MRE被用来测量在人脑中的振荡性应变场 in vivo.
- 来自这两种技术的应变场被注册为一个共同的解剖模板,用于定量比较.
- 从统计学上分析了10 Hz和50 Hz的标记MRI和MRE的菌株场之间的相关性.
主要成果:
- 在波运动过程中10 Hz MRE的应变场在质量和数量上与冲动运动过程中标记MRI的应变场相似.
- 10赫兹MRE和标记MRI菌株场之间的相关性与标记MRI实验中的相关性没有显著不同.
- 高频率 (50 Hz) 的MRE与标记的MRI菌株场的相似性较小.
结论:
- 低频MRE可以准确地捕捉与头部冲击相关的脑变形模式,类似于标记MRI.
- 低频MRE是一种更简单,更容易使用的神经成像技术,用于研究大脑生物力学和TBI.
- 这些发现表明,低频振荡在大脑对冲击反应中占主导地位.
