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迈向基于 MRI 的体内 g 比值映射:统一髓鞘与扩散成像

定量方法 2020-05-28 v1

摘要

g 比值量化了包裹轴突的髓鞘的相对厚度,是一个几何不变量,由于其在决定神经元传导速度方面的重要性而具有高度的功能相关性。MRI 数据采集与信号建模方面的进展,已使我们能够在整个白质上实现体内 g 比值映射。这一能力将极大增进我们对神经系统的认识:它如何运作,以及它如何受疾病影响。这是关于使用 MRI 进行 g 比值映射主题的第二篇综述。因此,它总结了该领域最新进展,同时提供了与聚合 g 比值加权映射相关的方法学背景,并讨论了这些方法存在的缺陷。基于近期发表的数据的模拟,本综述展示了校准步骤对三种髓鞘标记物(大分子组织体积、髓鞘水分数和束缚池分数)的相关性。它强调了如果我们真正要实现精确、高灵敏度的体内 g 比值映射,就需要估计这些基于 MRI 的标记物与真实髓鞘体积分数之间关系的斜率与偏移。本综述讨论的其他挑战进一步证明了来自离体组织学的金标准人脑组织测量的必要性。我们得出结论:寻找最合适的 MRI 生物标记物以实现体内 g 比值映射的探索仍在进行中,许多新技术尚待研究。

关键词

引用

@article{arxiv.2005.13150,
  title  = {Towards in vivo g-ratio mapping using MRI: unifying myelin and diffusion imaging},
  author = {Siawoosh Mohammadi and Martina F. Callaghan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2005.13150},
  year   = {2020}
}

备注

Will be published as a review article in Journal of Neuroscience Methods as parf of the Special Issue with Hu Cheng and Vince Calhoun as Guest Editors