辐射压缩传感成像提高了单细胞跟踪时间间隔MRI的速度检测极限

科学领域:

• 生物医学成像技术 生物医学成像技术
• 细胞生物学 细胞生物学
• 磁共振成像技术 磁共振成像技术

背景情况:

• 时间延迟MRI对于跟踪单个铁标记细胞至关重要.
• 目前的方法受到时间模糊的限制,限制了快速移动的细胞的分辨率,特别是在炎症过程中.

研究的目的:

• 开发和验证时间延迟MRI的加速采集技术,以实现更快移动细胞的跟踪.
• 为了提高速度检测极限并恢复以前由于运动工件而隐藏的细胞.

主要方法:

• 一个旋转的幻影系统被开发用于定量测量细胞速度检测极限.
• 在9.4 T的加速时刻间隔MRI中采用了间接的辐射采集方案.
• 细胞检测被评估在完全采样和低采样重建,有或没有压缩感应,在幻象和小鼠大脑.

主要成果:

• 旋转的幻影系统确定了172微米/分钟的速度检测极限,用于卡尔特斯核磁共振.
• 辐射时间延迟MRI成功地在幻体和体内活体中动态跟踪单细胞.
• 低样本重建具有更高的时间分辨率,使体内检测速度的检测极限提高到1.1mm/min,并恢复了快速移动的细胞.
• 压缩感应改善了小鼠大脑中的细胞恢复,从7±1到33±4细胞,与没有压缩感应的低样本图像相比.

结论:

• 交错的辐射时隔MRI使得完全采样和加速图像的回顾性重建成为可能.
• 该技术允许以更高的时间分辨率进行单细胞跟踪,恢复以前因模糊而隐藏的细胞.
• 速度检测极限显著增加,比以前的方法提高了两到三倍.