Deze studie integreerde magnetische resonantiebeeldvorming - arteriële spin-labelafbeeldingen om de cerebrale bloedstroom (CBF) -atlas af te leiden voor cerebrale functionele regio's. Het vergelijken van typische CBF-atlassen voor gezonde en chronische cerebrale ischemie bracht significante verschillen aan het licht in regionale CBF-verdelingen, waardoor snelle, niet-invasieve beoordelingen van functionele CBF mogelijk zijn om te helpen bij de diagnose en evaluatie van therapieën.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Constructie en toepassing van cerebrale functionele regio-gebaseerde cerebrale bloedstroomatlas met behulp van magnetische resonantiebeeldvorming - arteriële spin-labeling
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Cerebrale aandoeningen vereisen vaak nauwkeurige diagnose en monitoring, waardoor geavanceerde beeldvormingstechnieken nodig zijn. De huidige modaliteiten detecteren vroege tekenen van omkeerbare weefselbeschadiging mogelijk niet adequaat, wat de noodzaak onderstreept van innovatieve diagnostische hulpmiddelen die veranderingen in de cerebrale bloedstroom (CBF) met hoge specificiteit en gevoeligheid kunnen kwantificeren. Deze studie integreert driedimensionale arteriële spin-labeling (3D-ASL) met structurele MRI om uitgebreide CBF-atlassen te ontwikkelen die alle belangrijke functionele regio's van de hersenen bestrijken. Deze innovatieve methodologie voor magnetische resonantiebeeldvorming - arteriële spinlabeling (MRI-ASL) biedt een snelle en niet-invasieve manier om regiospecifieke CBF te kwantificeren en biedt een gedetailleerd beeld van CBF-niveaus in verschillende functionele regio's. De vergelijking tussen patiënten met chronische cerebrale ischemie (CCI) en gezonde proefpersonen onthulde een significant verminderde CBF in de cerebrale functionele regio's in de geconstrueerde CBF-atlassen voor de eerste. Deze benadering maakt niet alleen de efficiënte identificatie van CCI mogelijk door gelijktijdige dalingen in CBF in kritieke gebieden ten opzichte van gezonde verdelingen te analyseren, maar maakt het ook mogelijk om de behandelingsresponsen en de voortgang van de revalidatie te volgen door middel van longitudinale CBF-atlassen. De CBF-atlas die met behulp van de MRI-ASL-techniek is ontwikkeld, is een nieuwe stap voorwaarts op het gebied van cerebrale diagnostiek en patiëntenzorg. Door regionale CBF-niveaus te vergelijken met normatieve normen, verbetert deze methode de diagnostische mogelijkheden, waardoor clinici gepersonaliseerde zorg kunnen bieden aan patiënten met cerebrale aandoeningen.
Inleiding
Op het gebied van neuroimaging blijft de zoektocht naar nauwkeurige, niet-invasieve hulpmiddelen om de hersenfunctie en pathologie te beoordelen van het grootste belang. Onder deze is de cerebrale bloedstroom (CBF) een essentiële indicator, die de metabolische eisen en de gezondheidstoestand vanhersenweefsel weerspiegelt1. Traditionele benaderingen brengen vaak empirische beoordelingen met zich mee, waarbij sterk wordt vertrouwd op de expertise van clinici om beelden te interpreteren en pathologische veranderingen te onderscheiden2. Vooruitgang in magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) technieken, met name arteriële sp....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
Deze studie werd goedgekeurd door de Institutional Review Board van het Beijing Dongzhimen Hospital, Beijing, China. Een MRI-scanner werd gebruikt met gepulseerde ASL (PASL) sequentie op basis van turbo gradient spin echo (TGSE) voor 3D arteriële spin labeling (3D-ASL) met de volgende parameters: TR 4000 ms, TE 25 ms, bolusduur 700 ms, inversietijd 1990 ms. De softwaretools die in dit onderzoek zijn gebruikt, staan vermeld in de Materiaaltabel.
1. Gegevensverzameling en -voorbereiding
OPMERKING: De variantie in parameters blijft onaangetast door de onderzoeksaanpak. Zowel DICOM- al....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Dit onderzoek maakt gebruik van daadwerkelijke patiëntgegevens die zijn verkregen met behulp van een 1,5 T MRI-scanner om de kwantificering van de cerebrale bloedstroom (CBF) en de atlasconstructiemethodologie te valideren. De voorbewerkingsstappen omvatten structurele FLAIR-afbeeldingen (Figuur 1), CBF-afbeeldingen (Figuur 2) en triplanaire gefuseerde afbeeldingen (Figuur 3 en Figuur 4).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
De belangrijkste stappen (secties 3 en 4) vormen de basis voor de constructie van de CBF-atlas, waarbij de CBF-verdeling over cerebrale functionele regio's wordt gekwantificeerd. Stap 4.2 bakent expliciet CBF-niveaus af voor elk hersengebied, waarmee een nieuwe techniek wordt ontwikkeld. Dit geeft artsen niet alleen een globaal beeld van CBF van patiënten, maar ook kwantitatieve metingen van individuele functionele regio's. Stap 5.1 toont aan dat de CBF-atlas een substantiële klinische diagnostische bruikbaarheid heeft d.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De softwaretool CBF Atlas V1.0 is een product van Beijing Intelligent Entropy Science & Technology Co., Ltd. De intellectuele eigendomsrechten van deze softwaretool behoren toe aan het bedrijf. De auteurs hebben geen belangenconflicten te melden.
Dankbetuigingen
Deze studie kreeg aanzienlijke steun en hulp bij het modelleren van de R&D-afdeling van Beijing Intelligent Entropy Science & Technology Co Ltd., Beijing, China.
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| CBF Atlas | Intelligent Entropy | CBF Atlas V1.0 | Beijing Intelligent Entropy Science & Technology Co Ltd. Modellering voor Schildklierziekte |
| MATLAB | MathWorks | 2023B | Computeren en visualisatie |
| MRI-apparaat | Siemens | Amria 1.5 T | MRI-scanner |
Referenties
- Rodriguez, G., et al. Regional cerebral blood flow in chronic stroke patients. Stroke. 24 (1), 94-99 (1993).
- Kwok, C. H. R., et al. Cognition and cerebral blood flow after extracranial carotid revascularization for carotid a....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
