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存在孔外水情况下的扩散孔隙成像

医学物理 2022-05-18 v1

摘要

扩散加权成像 (DWI) 是一种强大的非侵入性工具,广泛用于临床常规。多数情况下获取表观扩散系数图,其无法直接关联细胞结构。近来有研究表明,DWI 能够利用专门的磁场梯度方案重建孔隙形状,从而可获得细胞尺寸分布。迄今,实验演示使用的人工系统不含孔外信号分量且梯度幅度相对较低。因此,本研究的目的是探究在存在孔外流体情况下扩散孔隙成像的可行性,并开发针对孔外信号贡献所产生效应的校正方法。我们在 14.1 T 谱仪上使用专用扩散探头头进行了蒙特卡洛仿真与验证实验。无论是采用抑制孔外信号分量的滤波梯度方法,还是采用基于高斯相位近似的后处理方法,均能在存在孔外流体时重建孔隙空间函数,且与预期偏差极小乃至无偏差。这些结果可能是扩散孔隙成像应用于生物样本的重要一步。尽管仍需要超高梯度,但该问题可通过近期人体应用局部梯度线圈领域的发展得以缓解。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.04860,
  title  = {Diffusion pore imaging in the presence of extraporal water},
  author = {Dominik Ludwig and Frederik Bernd Laun and Karel D. Klika and Julian Rauch and Mark Edward Ladd and Peter Bachert and Tristan Anselm Kuder},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.04860},
  year   = {2022}
}