在大脑和脊髓中神经元和 soma 组织的特征与扩散磁力共振成像

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:

• 中枢神经系统 (CNS),包括大脑和脊髓,对于感觉,运动和认知功能至关重要.
• 先进的扩散MRI (dMRI) 技术允许对中枢神经系统结构进行非侵入性表征.
• 目前的dMRI研究通常独立地检查大脑或脊髓,限制了全面的神经轴分析.

研究的目的:

• 实施一项临床可行的dMRI协议,同时对神经细胞和脑脊髓中的 soma 微观结构进行表征.
• 评估标准模型成像 (SMI) 和索马和神经密度成像 (SANDI) 在脊髓和与大脑并发.
• 在整个中枢神经系统中建立一个协调的微结构成像方法.

主要方法:

• 一个临床上可行的dMRI协议被开发和实施在3T扫描仪上.
• 该协议使用了扩散张力成像 (DTI),SMI和SANDI技术.
• 同时对大脑和脊髓微观结构进行成像.

主要成果:

• 实现了高图像质量,即使在高扩散权重下.
• SMI和SANDI指标的可复制性与DTI相提并论,只有少数例外.
• 在白色和灰色物质区域内和之间观察到生物学上可行的对比.
• 与大脑相比,脊髓的可复制性和对比度降低了,这归因于部分体积效应和预处理挑战.

结论:

• 这项研究建立了一种协调的dMRI方法,用于同时进行大脑和脊髓微结构成像.
• 该协议可以在整个神经轴上对SMI和SANDI进行评估.
• 这项工作为研究中枢神经系统病理和整个大脑和脊髓结构完整性的生物标志物提供了基础.