在基线和响应生理刺激时,在受约束的qBOLD和全脑氧度法之间的脑氧代谢参数的比较

科学领域:

• 神经成像是一种神经成像.
• 身体生理学 身体生理学
• 医学物理 医学物理

背景情况:

• 大脑的氧化代谢对于理解和治疗神经系统疾病至关重要.
• 定量BOLD (qBOLD) MRI提供了一种无校准的方法,用于对大脑氧化代谢的全脑映射.
• 对新方法与已建立的方法进行评估对于临床验证至关重要.

研究的目的:

• 评估受约束的qBOLD和用于测量氧气提取分数 (OEF) 的全球氧度法之间的一致性.
• 为了研究咖啡因刺激对大脑氧化代谢的影响,使用受约束的qBOLD.
• 为了确定受约束的qBOLD在检测代谢变化的灵敏度.

主要方法:

• 健康的志愿者使用受约束的qBOLD和多种全球氧度法 (MOTIVE,DS-OxFlow,SS-OxFlow) 进行成像.
• 进行了咖啡因挑战,随后进行了立即和重复的基线成像以捕捉代谢反应.
• 受约束的qBOLD使用了QSM+qBOLD与先前的约束来计算voxel-wise OEF,通过pCASL测量脑血流 (CBF) 来计算CMRO2.

主要成果:

• 受到约束的qBOLD与全球氧度法对基线和咖啡因后的OEF测量有很好的一致性.
• 在咖啡因刺激期间观察到OEF的逐渐增加和CBF的减少,而CMRO2没有显著变化.
• 区域分析显示,咖啡因后的基底,海马体和质体的OEF显著增加.

结论:

• 与全球氧计方法相比,受约束的qBOLD提供了可以忽略不计的偏差的OEF测量.
• 受约束的qBOLD足够敏感,可以检测由咖啡因等血管收缩性刺激引起的大脑氧化代谢的改变.
• 这证实受约束的qBOLD是评估不同生理状态下大脑氧化代谢的可靠工具.