使用神经质交换成像 (NEXI) 和300mT/m梯度量化人类灰质微观结构

科学领域:

• 神经成像是一种神经成像.
• 生物物理建模 生物物理建模
• 人类大脑微观结构 人类大脑微观结构

背景情况:

• 生物物理模型,如神经质交换成像 (NEXI) 对于量化灰色物质微观结构至关重要.
• NEXI需要多,多扩散时间数据,以前仅限于临床前动物研究.
• 将先进的神经成像模型转化为人体体内生物应用对于临床研究至关重要.

研究的目的:

• 为了翻译神经细胞交换成像 (NEXI) 模型用于体内人皮层微观结构分析.
• 为了比较不同NEXI模型变体的性能,包括那些对Rician噪声进行校正的变体.
• 评估NEXI估计在人类皮质中的可靠性和敏感性.

主要方法:

• 使用3TConnectomMRI系统,具有高梯度强度 (300mT/m) 的数据采集.
• 在广泛的b值 (07.5 ms/μm2) 和扩散时间 (2049 ms) 中获取数据.
• 使用合成和人体体内生物数据,比较了四种NEXI模型变体 (NEXI,NEXI_dot,NEXI_RM,NEXI_dot,RM).

主要成果:

• NEXI_RM变体,它纠正了Rician噪声,在人类皮质数据中表现出卓越的性能.
• NEXI框架对皮质微观结构的个体差异表现出敏感性.
• 扫描-重新扫描的变异性与受试者之间的变异性进行了评估,以评估可靠性.

结论:

• 在人类皮质中成功地在体内应用NEXI是一种重大进步.
• 在人类神经成像中,瑞西安噪声校正对于准确的NEXI参数估计至关重要.
• NEXI为研究神经发育,衰老和神经退行性疾病提供了新的可能性.