对MR和EM的比较推断了使用人体尸体结核样本推断的组织微观结构特性

科学领域:

• 神经成像是一种神经成像.
• 神经科学是一个神经科学.
• 生物物理学的生物物理.

背景情况:

• 白质 (WM) 退化是神经退行性疾病的核心.
• 轴突退化之前临床症状,需要早期检测方法.
• 目前的微观结构分析依赖于侵入性ex vivo电子显微镜 (EM).

研究的目的:

• 为了比较体内扩散MRI测量与WM微观结构的体外EM分析.
• 为了评估MRI衍生的轴突直径和包装分数与EM的准确性.
• 在基于MRI的微结构量化中评估特定数学模型 (AAD,ACD) 和分析技术 (RBA,VBA) 的性能.

主要方法:

• 使用扩散加权磁共振成像 (MRI) 与时间扩散光谱 (TDS) 和振荡梯度旋回回声 (OGSE) 脉冲序列.
• 使用的ActiveAx频率依赖的轴外扩散 (AAD) 和AxCaliber频率依赖的轴外扩散 (ACD) 模型.
• 执行基于兴趣区域 (ROI) 的分析 (RBA) 和基于voxel的分析 (VBA) 来进行数据解释.

主要成果:

• 与EM相比,MRI推断的WM微观结构参数,包括平均有效轴突直径 (AxD ̄),一直被高估.
• 过高估计的潜在原因包括在EM样本准备过程中组织收缩和MR脉冲序列对较大的轴突的敏感性.
• 描述了 RBA-ACD 和 VBA-AAD OGSE-TDS 方法的精度和准确性.

结论:

• 在评估WM微观结构时建立了体内MRI和体外EM的比较框架.
• 突出了MRI和EM测量之间的差异,表明当前模型和技术的局限性.
• 强调了进一步研究的必要性,以完善体内MRI方法,以便在神经退行性疾病中准确地分析WM微结构.