从与中子捕获微球验证的多值扩散磁共振成像进行的定量 perfusion 和水运输时间模型

科学领域:

• 神经成像是一种神经成像.
• 生物物理学的生物物理.
• 医学物理 医学物理

背景情况:

• 精确量化脑输液 (ml/100 g/min) 对于临床研究和大规模试验至关重要.
• 内素不连贯运动 (IVIM) 核磁共振提供一种基于非对比扩散的方法来测量分子 perfusion 和扩散.
• 现有的方法面临着动脉输入功能和球体运动学的挑战,需要在病理条件下进行验证.

研究的目的:

• 测试一种用于定量IVIM perfusion测量的新方法.
• 为了将IVIM perfusion量化与中子捕捉微球的黄金标准进行比较.
• 评估IVIM在病理环境中的准确性和可靠性.

主要方法:

• 使用3D高斯概率分布,获得了毛细血管血流量量化表达式 (ml/100 g/min).
• 定义的水输送时间 (WTT) 是50%的水留在组织中的时间.
• 在一个诱导高头和缺血性中风的狗模型中验证了计算,将结果与定量微球 perfusion 进行比较.

主要成果:

• IVIM和微球 perfusion 显示出很好的一致性 (斜率=0.55,截面=52.5,p<0.001).
• 布兰德-阿尔特曼分析显示,平均差异为-1.2 ± 19.7毫升/100克/分钟.
• 在心脏病发作的组织中,在动态灵敏度对比平均过渡时间和IVIM WTT不对称性之间观察到出色的线性回归 (r=0.88,截止=0.3,p<0.001).
• IVIM显示出与参考标准心脏病发作量 (斜率=1.01,p<0.001) 的强烈一致.
• 模拟的脑脊液 (CSF) 抑制减少了82%的血液信号.

结论:

• IVIM的准确性和灵敏性证实,信号变化反映了细胞毒性胀和组织输液,可以通过WTT量化.
• IVIM提供了一种可靠的方法,用于在病理条件下进行定量输液评估.
• 在减轻CSF部分体积污染方面,加工后的方法可能优于反转回收.