通过非对比MR指纹测量,量化跨越血脑屏障的水交换

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:

• 大脑血液体积 (CBV) 和血管内水停留时间 (τ) 是关键的生理参数.
• 准确量化这些参数对于理解大脑功能和疾病至关重要.
• 目前的方法往往需要对比剂,或者它们的同时测量这些参数的能力有限.

研究的目的:

• 开发和验证一种使用MR指纹 (MRF) 来量化脑血液体积 (CBV) 和血管内水停留时间 (τ) 的新方法.
• 应用一个被破坏的梯度回声序来获得无对比剂的MRF.
• 评估拟议的MRF方法在体内脑部成像的准确性和可重复性.

主要方法:

• 进行了一个in silico研究,以优化MRF获取协议,以获得对CBV和t变化的最大灵敏度.
• 在各种生理条件和噪音水平下评估了优化方案的准确性.
• 在3特斯拉,在10名健康志愿者身上测试了一种19分钟的优化方案,包括重复扫描以评估可重复性.

主要成果:

• 模拟表明,在临床相关的噪声水平下,同时适配CBV,t 和其他相关参数是可行的.
• 在健康的志愿者中,所有量化的参数都处于预期的文献范围内,并且具有良好的半球间一致性.
• 在白质和灰质之间观察到CBV和t的显著差异,扫描之间的重复性从中等到优异.

结论:

• 该研究成功地证明了使用MRF in vivo对CBV,t和其他关键参数的区域同时量化可行性.
• 开发的MRF技术为定量脑成像提供了一个有前途的,没有对比剂的方法.
• 这种方法有可能促进对大脑生理学和病理学的理解.