Why does null hypothesis testing matter for FA and ADC analysis?

Null hypothesis testing enables objective comparison of FA and ADC values between healthy and compressed spinal cord regions, supporting statistically robust target validation and mechanistic de-risking in discovery workflows.

How does independent variable isolation fit DTI-based spinal cord assessment?

Isolating variables such as compression site and imaging parameters ensures that observed changes in diffusion metrics are attributable to axonal damage, enhancing predictive confidence in early discovery and translational studies.

What do quantitative FA and ADC measurements enable in R&D?

Quantitative FA and ADC outputs provide reproducible, objective biomarkers for structural integrity, enabling cross-cohort comparisons and supporting data-driven advancement decisions in preclinical and translational research.

Why are replication requirements critical for DTI imaging protocols?

Replication ensures that imaging-derived biomarkers are reliable and reproducible across studies and teams, facilitating cross-functional collaboration and standardization in biopharma R&D pipelines.

What statistical analysis capabilities are required before implementing DTI endpoints?

Robust statistical tools are needed to analyze FA and ADC distributions, compare groups, and validate imaging biomarkers, ensuring that endpoints meet enterprise standards for decision-making and portfolio advancement.

확산 텐서 이미징을 사용한 척수 압박 평가

JoVE Encyclopedia of Experiments

Neuroscience

0 views • 5:20 min • June 17th, 2025

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

MRI 스캐너 내부에 있는 인간 참가자로 시작합니다.

경추 척수의 시상 및 축 이미지를 획득합니다.

축 방향 포지셔닝 라인을 시상 이미지와 정렬하여 이미징 오류를 최소화합니다.

다음으로 확산 텐서 이미징을 위한 MRI를 설정하여 물 분자의 움직임을 시각화합니다.

건강한 척수에서는 축삭을 따라 물 확산이 발생하는 반면, 압축된 영역에서는 축삭 손상이 이러한 방향성 확산을 방해합니다.

이미지를 획득하고 뇌척수액을 제외한 관심 구형 영역을 정의하여 인공물을 줄입니다.

물 확산의 방향성을 나타내는 분수 이방성(FA) 값과 전체 확산 크기를 측정하는 겉보기 확산 계수(ADC) 값을 기반으로 컬러 맵을 생성합니다.

압축된 척수의 지도를 건강한 척수와 비교하십시오.

압축된 척수에서 관심 영역의 변경된 FA 맵 패턴은 축삭 손상을 나타내는 반면, 변경된 ADC 맵 패턴은 수분 확산의 변화를 시사하여 척수 압박을 강조합니다.

영상 촬영 절차를 시작하기 전에 참가자에게 귀마개를 제공하고 참가자가 편안한 누운 자세로 자세를 취하도록 도와주세요. 머리-목 코일을 경추 부위 위에 놓고 갑상선 연골 수준의 랜드마크를 놓습니다. 참가자가 제자리에 있을 때 빠른 섭동 구배 에코를 사용하여 축, 시상 및 관상 위치 맵을 얻습니다.

T2 강조 시상면을 찾고 관상 위치 맵을 사용하여 시상 T1 강조 포지셔닝 라인을 복사하여 T2 강조 포지셔닝 라인에 붙여넣어 포지셔닝 기준선이 척추관과 평행한지 확인합니다. T1 및 T2 가중 시야를 240 x 240mm로, 복셀 크기를 1 x 0.8 x 3mm로, 슬라이스 간격을 0.3mm로, 슬라이스 두께를 3mm로, 여기 수를 2로 설정하고, 피드 헤드에 대한 접기 방향, 반복 에코 시간을 T1 가중 필드의 경우 700밀리초 동안 10, T2 가중 필드의 경우 2,500 이상에서 101로 설정합니다.

그런 다음 경추 척수 전체를 덮는 9개의 시상 이미지를 얻고 시상 T2W 이미지에 축 포지셔닝 라인을 배치합니다. 다음으로, 추간강의 전후방 직경을 중심으로 C2-3에서 C6-7까지의 추간판을 덮고, 시야를 180 x 180mm, 복셀 크기를 0.7 x 0.6 x 3mm, 슬라이스 두께를 3mm로, 전방/후방으로 접는 방향, 여기 횟수를 2로 설정하고, 에코 시간/반복 시간은 3,000밀리초에 걸쳐 120입니다.

그런 다음 C1에서 C7까지 경추 척수를 덮는 45개의 슬라이스가 있는 추간 공간의 전후 직경을 중심으로 시상 T2 강조 이미지에 축 위치 선을 배치합니다. 확산 텐서 이미징을 얻으려면 20개의 직교 방향과 비동일 평면 확산 방향의 단일 샷 스핀-에코 에코-평면 이미징을 사용하며, b-값은 밀리미터 제곱당 800초와 같습니다.

그리고 시야를 230 x 230 밀리미터로, 획득 매트릭스를 98 x 98로, 재구성된 해상도를 1.17 x 1.17로, 슬라이스 두께를 3밀리미터로, 전방/후방 방향으로 접히고, 여기 수를 2로, 에코-평면 이미징 계수를 98로, 에코 시간/반복 시간을 8,300밀리초에 걸쳐 74로 설정한다.

이미지 후처리를 위해 이미지를 분석기로 내보내고 추간 공간의 T2 강조 시상 및 축 이미지를 촬영 인터페이스에 로드합니다. 경추 척수에서 가장 압축된 부분을 찾아 2:1 보기 인터페이스에서 분수 이방성 이미지를 로드합니다. 위치 표시 계열을 클릭하고 위치 맵의 위쪽에서 아래쪽으로 가장 높은 압축 수준을 결정합니다.

파일을 클릭하여 텐서 이미지를 선택합니다. Neuro 3D Magnetic Resonance를 선택하면 겉보기 확산 계수 및 분수 이방성 컬러 맵이 자동으로 생성됩니다. 가장 높은 압박 쪽으로 이동하고 평가 시작 모드를 사용하여 내부 척수 안팎에 구형 6mm 입제곱 관심 영역을 생성하여 뇌척수액의 부분적인 용적 효과를 배제합니다. 분수 이방성 및 겉보기 확산 계수 값은 자동으로 계산됩니다.