Effects of image noise in muscle diffusion tensor (DT)-MRI assessed using numerical simulations.
Effects of image noise in muscle diffusion tensor (DT)-MRI assessed using numerical simulations.
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DOI：
10.1002/mrm.21707
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发表时间：
2008-10
影响因子：
3.3
通讯作者：
Damon, Bruce M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Damon, Bruce M.
骨骼肌的扩散张量MRI（DT-MRI）研究提供了有关肌肉结构、微观结构和损伤的信息。然而，噪声、扩散加权（B-）值和部分体积伪影对扩散张量（D）估计的影响是未知的。本研究使用Monte Carlo模拟包含肌肉、脂肪组织和中等程度肌肉体积分数（fM）的3×9体素感兴趣区域来研究这些问题。针对8个b值和11个SNR水平中的每一个进行1000次模拟。观察了本征值（λ1-3）、平均扩散率（λ）、分数各向异性（FA）和第一本征向量与其真值的角偏差（α）的依赖性。对于中等b值（B=435-725 s/mm 2）和fM=1，在SNR为25的情况下，λ1-3和FA的准确度为5%。在fM=1和SNR=50的情况下，对于λ1-3，和FA，获得了1%的准确度。对于fM=8/9的区域，在SNR=40的情况下获得5%的准确度。对于α，对于fM=1和fM=0.5的±4.5°不确定性，分别要求SNR≥25和≥45;对于单个肌肉体素的±9°不确定性，要求SNR≥60。这些发现可能会影响肌肉微观结构，损伤和结构的DT-MRI研究的设计和解释。
Diffusion-tensor MRI (DT-MRI) studies of skeletal muscle provide information about muscle architecture, microstructure, and damage. However, the effects of noise, the diffusion weighting (b-) value, and partial volume artifacts on the estimation of the diffusion tensor (D) are unknown. This study investigated these issues using Monte Carlo simulations of 3×9 voxel regions of interest containing muscle, adipose tissue, and intermediate degrees of muscle volume fractions (fM). 1000 simulations were performed for each of 8 b-values and 11 SNR levels. The dependences of the eigenvalues (λ1-3), mean diffusivity ( ), fractional anisotropy (FA), and the angular deviation of the first eigenvector from its true value (α) were observed. For moderate b-values (b=435-725 s/mm2) and fM=1, an accuracy of 5% was obtained for λ1-3, , and FA with an SNR of 25. An accuracy of 1% was obtained for λ1-3, , and FA with fM=1 and SNR=50. For regions with fM=8/9, 5% accuracy was obtained with SNR=40. For α, SNR≥25 and ≥45 were required for ±4.5° uncertainty with fM=1 and fM=0.5, respectively; SNR≥60 was required for ±9° uncertainty in single muscle voxels. These findings may influence the design and interpretation of DT-MRI studies of muscle microstructure, damage, and architecture.
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影响因子：
3
作者：
Galbán, CJ;Maderwald, S;Ladd, ME
通讯作者：
Ladd, ME
影响因子：
2.2
作者：
Koay, Cheng Guan;Chang, Lin-Ching;Basser, Peter J.
通讯作者：
Basser, Peter J.
DOI：
10.1016/0304-4165(72)90084-0
发表时间：
1972-01-01
期刊：
BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA
影响因子：
--
作者：
BELTON, PS;JACKSON, RR;PACKER, KJ
通讯作者：
PACKER, KJ
影响因子：
3.3
作者：
Damon, BM;Ding, ZH;Gore, JC
通讯作者：
Gore, JC
影响因子：
3.4
作者：
HAZLEWOOD, CF;CHANG, DC;WOESSNER, DE
通讯作者：
WOESSNER, DE