FMRI方法绘制脑血管反应的地图:梯度回声的比较 BOLD和旋转回声 BOLD与动脉旋转标签的比较

科学领域:

• 神经成像是一种神经成像.
• 心血管生理学心血管生理学
• 磁共振成像是一种磁共振成像技术.

背景情况:

• 脑血管反应率 (CVR) 评估对于了解大脑健康至关重要.
• 动脉旋转标记 (ASL) fMRI提供定量CVR,但其信号噪声比 (SNR) 较低.
• 梯度回声 (GE) BOLD fMRI提供高SNR,但容易受到静脉污染,而旋回回声 (SE) BOLD fMRI对微血管更加敏感.

研究的目的:

• 通过GE-BOLD和SE-BOLD fMRI获得的脑血管反应 (CVR) 标记与使用ASL测量的定量生理CVR进行比较.
• 评估宏血管静脉区对基于BOLD的CVR测量的影响.
• 为了确定哪种BOLD fMRI技术 (GE或SE) 与ASL衍生生来的生理CVR更好地相关.

主要方法:

• 开发了一种多模 pCASL GE-BOLD/SE-BOLD MRI 序列.
• 从20名健康受试者获得的fMRI数据,这些受试者在进行超气的喘息任务时获得的fMRI数据.
• 对ASL,GE-BOLD和SE-BOLD模式的CVR测量进行了比较,分析了相关性和区域差异.

主要成果:

• 通过ASL (CVR_ASL) 测量的生理CVR显示SNR高于BOLD方法.
• 无论是GE-BOLD还是SE-BOLD的CVR都与CVR_ASL相关,其中SE-BOLD显示出比GE-BOLD (r=0.54) 更强的相关性 (r=0.70).
• 在高静脉密度的区域,GE-BOLD的相关性降低了,这表明了大血管污染.

结论:

• 大胆的fMRI提供了CVR的半定量评估.
• 建议使用SE-BOLD而不是GE-BOLD来接近生理CVR,因为它对静脉信号的敏感性降低了.
• 虽然SE-BOLD对GE-BOLD的敏感度在集团层面上保持了可比性,但在CVR评估中提供了更好的准确性.