多带和平面加速对白质微结构分析的影响

科学领域:

• 神经成像是一种神经成像.
• 扩散式核磁共振成像 (MRI)
• 生物标志物开发 生物标志物开发

背景情况:

• 加快扩散核磁共振 (dMRI) 对于缩短扫描时间至关重要,特别是在轻度认知障碍 (MCI) 等患者群体中.
• 加速技术,包括同时多切片 (SMS) 和平面加速度 (IPA) 对dMRI测量的可靠性和效果大小的影响尚未完全理解.
• 了解这些影响对于开发可靠的神经成像生物标志物用于神经疾病至关重要.

研究的目的:

• 调查SMS和IPA对扩散张力成像 (DTI) 和神经元微观结构测量的可靠性 (类内相关性,ICC) 和效果大小的影响.
• 通过不同的加速水平 (S1P1,S3P1,S3P2,S6P1,S6P2) 和参与者群体 (MCI,健康的老年人,年轻人) 评估这些影响.
• 为生物标志物开发提供平衡扫描时间缩短与数据质量的指导.

主要方法:

• 进行了一项测试复试研究,使用扩散MRI与SMS和IPA的不同水平进行.
• 评估了扩散张力成像 (DTI) 测量 (FA,MD,AD,RD) 和神经元定向分散成像 (NODDI) 测量 (OD,ISOVF,ICVF).
• 在没有加速度 (S1P1,~20分钟) 到高加速度 (S6P2,<4分钟) 的情况下获得扫描,并计算了ICC和效果大小.

主要成果:

• 可靠性 (ICCs) 总体上随着加速的增加而下降,S1P1,S3P1和S3P2显示出良好的ICCs,S6P1中等至良好,S6P2差至中等.
• 飞机内加速并没有改善高易受扭曲的地区的ICC.
• 在小组比较中 (MCI与健康的老年人,年轻人与健康的老年人) 的效果大小在S1P1,S3P1,S3P2和S6P1中保持相似,表明敏感性保持.

结论:

• 适度的SMS加速 (SMS=3,S3P1) 可以显著减少扫描时间 (三分之一),可靠性和效果大小与没有加速 (S1P1) 相比.
• 较高的加速水平 (S6P1,S6P2) 降低了可靠性,特别是在具有挑战性的地区.
• 加速dMRI,特别是中度SMS,是开发可靠的神经衰退生物标志物的可行工具,平衡效率和数据完整性.