磁共振成像表征组织微观结构的精度极限
量子物理
2020-09-01 v1 医学物理
定量方法
摘要
活体组织微观结构的表征是诊断病理早期阶段和理解疾病机制的关键之一。然而，基于微观结构细节提取可靠的生物标志物信息仍然是一项挑战，因为非侵入性磁共振成像（MRI）可分辨的特征尺寸比相关结构大数个数量级。本文从量子信息论出发，推导了通过 MRI 探测水分子扩散获取此类细节的最终精度极限。我们表明，通过选择唯一由预期尺寸、扩散系数和自旋弛豫时间 确定的控制参数，已有的 MRI 脉冲序列可被优化以达至最终精度极限。通过达到每次测量的最终精度极限，与当前最先进技术相比，测量次数和总采集时间可大幅减少。因此，这些结果将使 MRI 能够推进以揭示丰富的诊断信息。
引用
@article{arxiv.1912.12239,
title = {Precision limits of tissue microstructure characterization by Magnetic Resonance Imaging},
author = {Analia Zwick and Dieter Suter and Gershon Kurizki and Gonzalo A. Alvarez},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.12239},
year = {2020}
}
备注
7 pages, 3 figures