注射电流引起的磁场的MRI成像可以指导个性化头体积导体模型的改进

科学领域:

• 生物物理学的生物物理.
• 神经成像是一种神经成像.
• 医疗成像医学成像

背景情况:

• 体积导体模型对于跨脑脑刺激 (TBS) 和电脑脑电图和磁脑电图 (EEG/MEG) 中的源定位至关重要.
• 磁共振电流密度成像 (MRCDI) 为这些模型提供了非侵入性验证,但需要高度敏感的MRI采集.
• 现有的MRCDI方法可能容易受到生理噪声和空间低频噪声模式的影响.

研究的目的:

• 引入并验证基于双回声平面成像 (EPI) 的新型MRCDI方法.
• 在噪声和准确性方面,评估EPI方法的性能与多回声梯度回声 (MGRE) 序列相比.
• 评估MRCDI在特定主题头部模型中检测不准确性的能力.

主要方法:

• 开发并实施了一种双回声EPI序列,用于在跨电刺激期间进行敏感的磁场成像.
• 在五个受试者中采集了噪声底部测量和当前注射数据,使用了新的EPI序列和已建立的MGRE序列.
• 利用最近公布的方法,通过将模拟和测量电流诱导磁场之间的差异最小化,优化头部模型的欧姆导电性.

主要成果:

• 与MGRE相比,EPI方法显示噪声水平明显降低,空间低频噪声最小.
• 模拟显示,MGRE噪声模式对头部模型优化产生了更大的负面影响,而不是EPI噪声.
• 在所有受试者和序列中观察到模拟和测量电流诱导磁场之间的一致差异,表明体积导体模型中的系统偏差.

结论:

• 基于EPI的MRCDI优于当前密度成像的既定技术,有效地减轻空间低频噪声.
• MRCDI,特别是基于EPI的方法,可以可靠地检测计算头模型中的不准确性.
• 这种技术有望指导针对TBS和EEG/MEG应用的学科特定头部模型的系统改进.