人脑脉搏波分析的反问题方法

人脑中的心脏脉动近期引起了人们的兴趣，因为它们可能在神经退行性疾病的发病机制中发挥作用。进一步的兴趣源于它们作为内源性信号源的潜在应用，可普遍用于脑成像。描述颅内动脉血流速度的（脉搏）波由前向（顺行）和后向（逆行、反射）部分组成，但该波的测量通常由这些分量的叠加构成。在本文中，我们提供了一个数学框架，用于解决从颅内动脉的 MRI 测量中分别估计脉搏波速度以及脉搏波前向和后向分量的反问题。在对该问题进行数学分析后，我们考虑了可能的重建方法，并推导了一种用于求解的交替方向方法。由此产生的方法在脑血管模型系统的特定假设下，提供了顺行/逆行波形和脉搏波速度的估计。在模拟和实验数据上的数值实验证明了所提方法的适用性及初步的体内可行性。