在人类大脑中使用脱氧血红蛋白和加多的DSCMRI-模拟和验证在3T

科学领域:

• 神经成像是一种神经成像.
• 医学物理 医学物理
• 放射学 放射学是一门学科.

背景情况:

• 动态敏感性对比 (DSC) MRI对于脑 perfusion 量化至关重要,测量大脑血流和体积等参数.
• 诸如加多 (Gd) 和脱氧血球蛋白 (dOHb) 等对比剂诱导量化敏感性变化.
• 之前的研究强调了实验参数和分析选择对DSCMRI准确度的影响,但缺乏系统的调查,特别是在较低的敏感度范围内.

研究的目的:

• 系统地调查DSCMRI perfusion量化的准确性和精度.
• 在各种生理条件下,使用Gd获得的输液值与低敏感性剂dOHb获得的输液值进行比较.
• 评估实验参数和分析选择对DSCMRI量化的影响.

主要方法:

• 开发了DSCMRI的数值模拟框架,其中包含了血管内和血管外的质子自旋信号.
• 模拟的MRI信号对Gd和dOHb对比剂的反应.
• 在3T时对健康受试者进行了实验,不同基线血液氧化和缺氧玻尿酸大小.

主要成果:

• 减少了血管内体积,较低的基线氧化,更高的对比剂敏感性 (Gd vs. dOHb) 和更大的缺氧玻尿酸大小减少了大脑血液体积和流量的高估和更高的精度.
• 将组织信号正常化为静脉信号而不是动脉信号,提高了量化准确性.
• 缩短玻尿酸注射时间提高了准确性,并减少了计算的平均传输时间.

结论:

• 实验发现和模拟揭示了DSCMRI perfusion量化的显著依赖于对比剂的敏感性和实验参数.
• 该研究确定了影响准确性和精度的关键因素,特别是在较低的敏感度范围内.
• 研究人员建议在不同研究,受试者或实验范式中比较DSCMRI perfusion 值时谨慎使用,这是由于确定了量化依赖关系.