当CEST与扩散相遇时:多回声扩散编码的CEST (dCEST) MRI测量细胞内和细胞外CEST信号分布
Sultan Z Mahmud1, Hye-Young Heo1
1Department of Radiology, Johns Hopkins School of Medicine, Baltimore, Maryland, USA.
Magnetic resonance in medicine
|April 14, 2025
概括
扩散编码化学交换和转移 (dCEST) MRI将细胞内和细胞外信号分开. 这种技术揭示了不同的水分和扩散特性,增强了传统的CEST MRI分析的潜在临床用途.
科学领域:
- 生物医学成像技术 生物医学成像技术
- 磁共振成像技术 磁共振成像技术
- 生物物理学的生物物理.
背景情况:
- 传统的化学交换和转移 (CEST) MRI提供了有价值的生理信息,但难以区分细胞内和细胞外/血管内水区.
- 了解CEST信号的分区起源对于准确的解释和临床应用至关重要.
研究的目的:
- 开发和验证一种多回声,扩散编码的CEST (dCEST) 成像技术.
- 量化细胞内和细胞外/血管内对传统CEST信号的贡献.
- 估计大脑内的水区分,横向放松时间 (T2) 和明显扩散系数 (ADC).
主要方法:
- 实施了一种新的dCEST脉冲序列,以获得不同回声时间 (TE),b值和射频 (RF) 和强度的多回声图像.
- 用于数据分析,采用了具有不同扩散度和T2值的两部分模型.
- 从健康志愿者的3T人脑扫描中估计了Z光谱和胺质子转移 (APT) 信号的细胞内和细胞外分数.
主要成果:
- 多重回声扩散分析显示,与细胞外/血管内区块相比,细胞内水分明显高,细胞内T2值较短.
- 显而易见的扩散系数 (ADC) 在细胞内部分明显低于细胞外部分.
- dCEST分析表明细胞内和细胞外Z频谱分数平均分别为85%±7%和15%±4%,细胞内APT加权值较高.
结论:
- 开发的dCEST成像技术成功地区分和量化了细胞内和细胞外的水区.
- 这种方法为传统的CESTMRI信号的来源提供了关键的见解.
- 该dCEST技术具有很大的潜力,可以推进CESTMRI的临床应用.


