High-sensitivity CEST mapping using a spatiotemporal correlation-enhanced method.
High-sensitivity CEST mapping using a spatiotemporal correlation-enhanced method.
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DOI：
10.1002/mrm.28380
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发表时间：
2020-12
影响因子：
3.3
通讯作者：
Xu J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chen L;Cao S;Koehler RC;van Zijl PCM;Xu J
通过利用 CEST 图像之间的时空相关性来获取高灵敏度 CEST 地图。通过多线性奇异值分解 (MLSVD) 完成的后处理方法用于通过利用每个体素的 Z 谱与整个 CEST 数据的低秩属性之间的相关性来增强 CEST 信噪比 (SNR)。使用 11.7 T 下缺血小鼠脑中的肌酸 CEST (CrCEST) 评估该方法的性能。然后，应用 MLSVD CEST 获得缺血小鼠脑的 Cr、酰胺和胺 CEST 图，以证明其一般应用。将复值高斯噪声添加到 CEST k 空间数据中以模拟低 SNR 情况。与基于平滑和奇异值分解 (SVD) 的去噪方法相比，MLSVD CEST 分析能够抑制噪声、恢复退化的 CEST 峰值并提供更好的 CrCEST 质量。使用 MLSVD CEST 绘制的缺血性中风的高分辨率 Cr、酰胺和胺 CEST 图表明 CrCEST 也是一种灵敏的 pH 绘图方法，通过在高磁场下将 CrCEST 与胺 CEST 相结合可以检测到大范围的 pH 变化。 MLSVD CEST 提供了一种简单有效的方法来提高 CEST 图像的 SNR。
To obtain high-sensitivity CEST maps by exploiting the spatiotemporal correlation between CEST images. A post-processing method accomplished by multilinear singular value decomposition (MLSVD) was used to enhance the CEST signal-to-noise ratio (SNR) by exploiting the correlation between the Z-spectrum for each voxel and the low-rank property of the overall CEST data. The performance of this method was evaluated using creatine CEST (CrCEST) in ischemic mouse brain at 11.7 T. Then, MLSVD CEST was applied to obtain Cr, amide, and amine CEST maps of the ischemic mouse brain to demonstrate its general applications. Complex-valued Gaussian noise was added to CEST k-space data to mimic low SNR situation. MLSVD CEST analysis was able to suppress the noise, recover the degraded CEST peak, and provide better CrCEST quality compared to the smoothing and singular value decomposition (SVD) based denoising methods. High-resolution Cr, amide, and amine CEST maps of an ischemic stroke using MLSVD CEST suggest that CrCEST is also a sensitive pH mapping method, and a wide range of pH changes can be detected by combing CrCEST with amine CEST at high magnetic fields. MLSVD CEST provides a simple and efficient way to improve the SNR of CEST images.
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