猪模型中脊柱的加速3D qCEST,使用3T的MR多任务处理

科学领域:

• 生物医学成像技术 生物医学成像技术
• 磁共振成像是一种磁共振成像技术.
• 疼痛评估 疼痛评估

背景情况:

• 腰部疼痛是一个重要的健康问题.
• 定量化学交换和转移 (qCEST) 成像为非侵入性评估提供了潜力.
• 开发准确的疼痛预测模型至关重要.

研究的目的:

• 评估多任务 qCEST 在猪模型中评估腰部疼痛.
• 将多任务 qCEST 的汇率图与传统的 qCEST 相比较.
• 使用qCEST衍生生物标志物开发一种疼痛评分的预测模型.

主要方法:

• 使用了一种带有椎间盘损伤的猪模型.
• 进行了传统和多任务稳定状态 (SS) qCEST成像.
• 在磁化转移比率 (MTR) 和汇率 (k_sw) 值上训练了一种 permuted random forest (PRF) 模型,以预测疼痛得分.

主要成果:

• 多任务 qCEST 与汇率图的传统 qCEST 显示出强烈的一致性 (r=0.82).
• 与健康的磁盘相比,受伤的磁盘显示出明显更高的k_sw值.
• 在预测疼痛得分方面,PRF模型获得了80%的准确性,超过了Modic变化相关性 (r=0.45).

结论:

• 3D稳定状态qCEST是一种可行的技术,可以在临床相关的时间范围内对整个脊柱进行成像.
• 由qCEST衍生的生物标志物 (MTR和k_sw) 可以准确预测疼痛得分.
• 这种方法对客观的腰部疼痛评估具有前景.