The movement of a nerve in a magnetic field: application to MRI Lorentz effect imaging.
The movement of a nerve in a magnetic field: application to MRI Lorentz effect imaging.
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神经在磁场中的运动：在 MRI 洛伦兹效应成像中的应用。
DOI：
10.1007/s11517-014-1153-y
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发表时间：
2014-05
影响因子：
3.2
通讯作者：
Puwal, Steffan
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Roth, Bradley J.;Luterek, Adam;Puwal, Steffan
利用 MRI 直接检测神经活动将是脑成像领域的突破性创新。洛伦兹力方法已被提出，可使用 MRI 对神经活动进行成像；动作电流和静态 MRI 磁场之间的力导致神经移动。在存在磁场梯度的情况下，这将导致自旋以不同的频率进动，从而影响 MRI 信号。先前的数学模型表明，这种效应太小，无法解释实验数据，但该模型是有限的，因为动作电流被假设为独立于沿着神经的位置，并且因为磁场被假设为垂直于神经。在本文中，我们在没有这两个假设的情况下分析计算神经位移。使用实际参数值，神经运动小于 5 nm，这导致 MRI 信号的相移小于 0.02°。因此，我们的结果表明洛伦兹力成像超出了当前技术的能力。
Direct detection of neural activity with MRI would be a breakthrough innovation in brain imaging. A Lorentz force method has been proposed to image nerve activity using MRI; a force between the action currents and the static MRI magnetic field causes the nerve to move. In the presence of a magnetic field gradient, this will cause the spins to precess at a different frequency, affecting the MRI signal. Previous mathematical modeling suggests that this effect is too small to explain the experimental data, but that model was limited because the action currents were assumed to be independent of position along the nerve, and because the magnetic field was assumed to be perpendicular to the nerve. In this paper, we calculate the nerve displacement analytically without these two assumptions. Using realistic parameter values, the nerve motion is less than 5 nm, which induced a phase shift in the MRI signal of less than 0.02°. Therefore, our results suggest that Lorentz force imaging is beyond the capabilities of current technology.
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影响因子：
2.9
作者：
Poplawsky, Alexander J.;Dingledine, Raymond;Hu, Xiaoping P.
通讯作者：
Hu, Xiaoping P.
DOI：
10.1016/j.pbiomolbio.2004.08.007
发表时间：
2005-02-01
影响因子：
3.8
作者：
Feychting, M
通讯作者：
Feychting, M
DOI：
10.1258/ebm.2010.010236
发表时间：
2011-02
期刊：
Experimental biology and medicine (Maywood, N.J.)
影响因子：
--
作者：
Roth BJ
通讯作者：
Roth BJ
影响因子：
3.3
作者：
Roth, Bradley J.;Basser, Peter J.
通讯作者：
Basser, Peter J.
DOI：
10.1073/pnas.0605486103
发表时间：
2006-08-15
影响因子：
11.1
作者：
Truong, Trong-Kha;Song, Allen W.
通讯作者：
Song, Allen W.