在高性能梯度系统上使用自由梯度波形的扩散磁共振成像：探索人脑中的限制和交换
摘要：人脑的弥散MRI信号对弥散时间的依赖性带有受限弥散和交换的特征。我们在这里试图通过使用选择性敏感于这两种效应的自由梯度波形来突出这些特征。我们使用强梯度和超强梯度（80、200和300 mT/m）检查了六名健康志愿者。在一次包含不同对受限扩散和交换敏感性的一大组梯度波形的实验（150个样本）中，我们的结果揭示了灰质和白质中独特的时间依赖性特征，前者通过受限扩散和交换特征，后者主要表现为受限扩散。此外，我们还表明，具有独立变化受限扩散和交换敏感性的梯度波形可用于映射人脑中的交换。我们始终发现，对于所有受试者和所有梯度强度，灰质中的交换速度至少是白质的两倍。本研究中观察到的最短交换时间在小脑皮质中为115毫秒。我们还评估了本研究所使用方法在未来临床应用的可行性，发现用25分钟的300 mT/m协议得到的灰-白质交换对比度可以通过4分钟的300 mT/m和10分钟的80 mT/m协议保持。我们的工作强调了自由波形用于在体内检测由受限扩散和交换引起的时间依赖性特征的实用性，这可能成为研究疾病组织的工具。
作者：Arthur Chakwizira, Ante Zhu, Thomas Foo, Carl-Fredrik Westin, Filip Szczepankiewicz, and Markus Nilsson
论文ID：2304.02764
分类：Medical Physics
分类简称：physics.med-ph
提交时间：2023-04-07