轴突直径与髓鞘含量调制固定大鼠脊髓短扩散时间下的微观分数各向异性
医学物理
2019-03-26 v1
摘要
准确且非侵入性地绘制组织微结构是当前生物医学成像的前沿之一。扩散磁共振成像（MRI）处于此类努力的前沿，因为它能够通过探测受限扩散来报告比体素尺寸小几个数量级微观结构。双扩散编码（DDE）与双振荡扩散编码（DODE）尤其大有前景，因其能够报告微观分数各向异性（{\mu}FA）——即孔各向异性在其自身本征系中的度量，而与取向分布无关。然而，{\mu}FA的潜在相关因素迄今未被研究。此处，我们在16.4T超高磁场下从DDE与DODE测量中提取{\mu}FA，以探测固定大鼠脊髓微结构。我们进一步致力于将{\mu}FA与源自多指数T2弛豫测量的髓鞘水分数（MWF）以及基于文献的空间变化轴突直径相关联。此外，提出了一种从三个不同b值测量中提取无偏{\mu}FA的简单新方法。我们的发现揭示了（源自DODE的）{\mu}FA与不同脊髓束中轴突直径之间的强反相关；在源自DODE的{\mu}FA与MWF之间也观察到中等程度相关。这些发现表明轴突膜强烈调制{\mu}FA，并且——由于其对抗取向离散效应的鲁棒性——比典型的FA对应量更能反映轴突直径。{\mu}FA在通过振荡或阻断梯度测量时表现出调制，提示对不同的平行路径长度的选择性探测，并揭示了它们如何调制{\mu}FA度量。因此，我们的发现阐明了{\mu}FA的潜在微结构相关因素，并且（...）
引用
@article{arxiv.1903.10377,
title = {Axon diameters and myelin content modulate microscopic fractional anisotropy at short diffusion times in fixed rat spinal cord},
author = {Noam Shemesh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.10377},
year = {2019}
}