Manyetik Rezonans Görüntüleme-Arteriyel Spin Etiketleme Kullanılarak Serebral Fonksiyonel Bölge Tabanlı Serebral Kan Akış Atlasının Yapımı ve Uygulaması

Özet

Bu çalışma, serebral fonksiyonel bölgeler için serebral kan akışı (CBF) atlasını türetmek için manyetik rezonans görüntüleme-arteriyel spin etiketleme görüntülerini entegre etti. Tipik sağlıklı ve kronik serebral iskemi CBF atlaslarının karşılaştırılması, bölgesel CBF dağılımlarında önemli farklılıklar ortaya çıkardı ve fonksiyonel CBF'nin hızlı, noninvaziv değerlendirmelerinin tanı ve terapötiklerin değerlendirilmesine yardımcı olmasını sağladı.

Özet

Serebral durumlar genellikle hassas tanı ve izleme gerektirir ve ileri görüntüleme teknikleri gerektirir. Mevcut modaliteler, geri dönüşümlü doku hasarının erken belirtilerini yeterince tespit edemeyebilir, bu da serebral kan akışındaki (CBF) değişiklikleri yüksek özgüllük ve duyarlılıkla ölçebilen yenilikçi tanı araçlarına olan ihtiyacın altını çizmektedir. Bu çalışma, beynin tüm ana fonksiyonel bölgelerini kapsayan kapsamlı CBF atlasları geliştirmek için üç boyutlu arteriyel spin etiketlemeyi (3D-ASL) yapısal MRG ile bütünleştirir. Bu yenilikçi manyetik rezonans görüntüleme-arteriyel spin etiketleme (MRI-ASL) metodolojisi, bölgeye özgü CBF'yi ölçmek için hızlı ve invaziv olmayan bir yol sağlar ve farklı fonksiyonel bölgelerdeki CBF seviyelerinin ayrıntılı bir görünümünü sunar. Kronik serebral iskemi (CCI) hastaları ile sağlıklı denekler arasındaki karşılaştırma, birincisi için oluşturulan CBF atlaslarındaki serebral fonksiyonel bölgeler boyunca önemli ölçüde azalmış CBF'yi ortaya çıkardı. Bu yaklaşım, sağlıklı dağılımlara göre kritik alanlarda CBF'deki eşzamanlı düşüşleri analiz ederek CCI'nin verimli bir şekilde tanımlanmasına izin vermekle kalmaz, aynı zamanda uzunlamasına CBF atlasları aracılığıyla tedavi yanıtlarının ve rehabilitasyon ilerlemesinin izlenmesini de sağlar. MRI-ASL tekniği kullanılarak geliştirilen CBF atlası, serebral teşhis ve hasta bakımı alanında yeni bir ilerlemeyi temsil etmektedir. Bu yöntem, bölgesel CBF seviyelerini normatif standartlarla karşılaştırarak, klinisyenlerin serebral rahatsızlıkları olan hastalara kişiselleştirilmiş bakım sağlamasını sağlayarak tanı yeteneklerini geliştirir.

Giriş

Nörogörüntüleme alanında, serebral fonksiyonu ve patolojiyi değerlendirmek için kesin, invaziv olmayan araçlar arayışı çok önemlidir. Bunlar arasında, serebral kan akışı (CBF), beyin dokusunun metabolik taleplerini ve sağlık durumunu yansıtan hayati bir gösterge olarak durmaktadır¹. Geleneksel yaklaşımlar genellikle ampirik değerlendirmeler gerektirir ve görüntüleri yorumlamak ve patolojik değişiklikleri ayırt etmek için klinisyenlerin uzmanlığına büyük ölçüde güvenir². Bununla birlikte, manyetik rezonans görüntüleme (MRI) tekniklerindeki gelişmeler, özellikle arteriyel spin etiketleme (ASL)³, CBF....

Protokol

Bu çalışma, Pekin, Çin'deki Pekin Dongzhimen Hastanesi Kurumsal İnceleme Kurulu tarafından onaylanmıştır. Aşağıdaki parametrelerle 3D arteriyel spin etiketleme (3D-ASL) için turbo gradyan spin ekosuna (TGSE) dayalı darbeli ASL (PASL) dizisi ile bir MRG tarayıcısı kullanıldı: TR 4000 ms, TE 25 ms, bolus süresi 700 ms, inversiyon süresi 1990 ms. Bu araştırmada kullanılan yazılım araçları Malzeme Tablosu'nda listelenmiştir.

1. Veri toplama ve hazırlama

NOT: Parametrelerdeki varyans, araştırma yaklaşımından etkilenmez. Dijital tıbbi görüntüleme verilerini depolamak için hem DICOM hem d....

Tartışmalar

Anahtar adımlar (bölüm 3 ve 4), CBF'nin serebral fonksiyonel bölgeler arasındaki dağılımını ölçen CBF Atlası'nın oluşturulmasının temelini oluşturur. Adım 4.2, yeni bir tekniğe öncülük ederek her beyin bölgesi için CBF seviyelerini açıkça tanımlar. Bu, doktorlara yalnızca hasta CBF'sinin küresel bir görünümünü sağlamakla kalmaz, aynı zamanda bireysel fonksiyonel bölgelerin kantitatif ölçümlerini de sağlar. Adım 5.1, CBF Atlas'ın CCI'yi sağlıklı kontrollerden ayıran önemli.......

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
CBF Atlas	Intelligent Entropy	CBF Atlas V1.0	Beijing Intelligent Entropy Science & Technology Co Ltd. Modeling for Thyroid Disease
MATLAB	MathWorks	2023B	Computing and visualization
MRI Device	Siemens	Amria 1.5 T	MRI scanner