在正常和缺血性大鼠大脑中进行三维高分辨率T₁映射和 perfusion 影像成像,该大脑具有超极化[2-¹³C]三级-丁醇

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:

• 超极化追踪剂为代谢和 perfusion 成像提供了增强的灵敏度.
• 三级醇 (TBA) 是一种有希望的自由扩散的血脑屏障透的标记物.
• 定量成像需要精确的放松计和 perfusion 评估方法.

研究的目的:

• 为大鼠大脑开发3D放松计和定量 perfusion 成像方法.
• 为了利用9.4T的超极化[2-¹³C]三级丁酒精 (TBA)
• 用TBA成像来评估正常和缺血状况.

主要方法:

• 一种混合成像方法,结合2D动脉输入和3D可变尖角平衡稳定状态自由前行 (bSSFP).
• 分析图像数据以提取信号幅度和T_1,2衰变速率.
• 使用标记器动力学来确定组织血液流动.

主要成果:

• 有效的T₁放松率在15-20秒之间,T₂在60-250ms之间.
• 缺血性区域显示延长T₁由于更慢的标记物清洗.
• 皮质灰质中的透率从140毫升/100克/分钟 (正常) 降至<30毫升/100克/分钟 (缺血性).

结论:

• 超极化TBA可在1.2-1.5毫米³分辨率下对大鼠大脑放松和血流进行3D映射.
• 该技术甚至在血液流量受限的组织中也提供了足够的信号噪声比.
• 可实现高分辨率 (0.48 mm³) 的原始图像,具有良好的SNR.