扩散加权稳态自由进动中等效 b 值的建模
医学物理
2019-11-05 v1 生物物理
摘要
目的：扩散加权稳态自由进动（DW-SSFP）被证明可通过调控翻转角来探测非高斯扩散。提出了一个在 DW-SSFP 中定义有效 b 值的框架。理论：DW-SSFP 信号是具有不同 b 值的相干路径的求和。每条路径的相对贡献由翻转角决定。这导致在非高斯扩散 regime 中表观扩散系数（ADC）估计依赖于翻转角。通过在多个翻转角获取 DW-SSFP 数据并对给定非高斯形式的 ADC 变化建模，可在明确定义的有效 b 值处估计 ADC。方法：使用伽马分布对非高斯扩散建模，并嵌入 Buxton 的 DW-SSFP 信号模型中。使用非高斯扩散在 DW-SSFP 和扩散加权自旋回波（DW-SE）序列中的蒙特卡洛模拟来验证所提框架。DW-SSFP 中 ADC 对翻转角的依赖性通过在完整人死后大脑中的实验测量得到验证。结果：蒙特卡洛模拟显示 DW-SE 估计的 ADC 与所提框架估计的 ADC 高度一致。实验 ADC 估计在死后大脑的胼胝体上随翻转角变化，估计伽马分布的均值和标准差为 和 。结论：DW-SSFP 可通过改变翻转角研究非高斯扩散。通过拟合非高斯扩散模型，DW-SSFP 中的 ADC 可在与更常规扩散序列相当的有效 b 值处估计。
引用
@article{arxiv.1911.01093,
title = {Modelling an equivalent b-value in diffusion-weighted steady-state free precession},
author = {Benjamin C. Tendler and Sean Foxley and Michiel Cottaar and Saad Jbabdi and Karla Miller},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.01093},
year = {2019}
}