基于小鼠脑真实毛细血管网络的体素内不相干灌注信号模拟
医学物理
2021-01-01 v1 数值分析
数值分析
摘要
目的：从小鼠脑三个真实血管网络图中血液颗粒的运动模拟体素内不相干灌注磁共振幅度信号。方法：在由双光子激光扫描显微镜扫描小鼠皮层生成的三套网络中，采用泊肃叶定律模拟各血管内的血流。计算了在Stejskal-Tanner单极脉冲梯度方案下固定数量模拟血液颗粒获得的轨迹、流速和相位。通过对所有相位积分得到幅度信号随b值的变化关系，并通过拟合指数信号衰减估计伪扩散系数D*。为更好理解IVIM灌注信号的解剖学来源，将上述过程限制于各类血管后重复模拟。结果：三个微血管网络的特征分别为：血管长度[均值±标准差]：67.2±53.6 μm、59.8±46.2 μm和64.5±50.9 μm；直径：6.0±3.5 μm、网络2：5.7±3.6 μm和网络3：6.1±3.7 μm；模拟血液流速：0.9±1.7 μm/ms、1.4±2.5 μm/ms和0.7±2.1 μm/ms。模拟信号衰减随b值变化的指数拟合得到的D*[10^-3 mm^2/s]分别为：31.7、40.4和33.4。低b值下大血管的信号衰减最大，但小血管和毛细血管对网络总体积的贡献更多。结论：该模拟通过将MR IVIM灌注信号与超高分辨率微血管网络测量及真实血流模拟直接关联，增进了对IVIM灌注估计方法的理论理解。
引用
@article{arxiv.2012.14749,
title = {Simulation of Intravoxel Incoherent Perfusion Signal Using a Realistic Capillary Network of a Mouse Brain},
author = {Valerie Phi van and Franca Schmid and Georg Spinner and Sebastian Kozerke and Christian Federau},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.14749},
year = {2021}
}
备注
22 pages, 5 Figures