Rotationally-invariant mapping of scalar and orientational metrics of neuronal microstructure with diffusion MRI.
Rotationally-invariant mapping of scalar and orientational metrics of neuronal microstructure with diffusion MRI.
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DOI：
10.1016/j.neuroimage.2018.03.006
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发表时间：
2018-07-01
期刊：
影响因子：
5.7
通讯作者：
Fieremans E
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Novikov DS;Veraart J;Jelescu IO;Fieremans E
我们开发了一个通用的分析和数值框架，估计内和外神经突水分数和扩散系数，以及神经突取向分散，在每个成像体素。通过采用一组旋转不变量及其在扩散加权的幂中的扩展，我们分析地揭示了参数估计景观的非平凡拓扑，表明参数的多个分支几乎同样好地描述了测量，其中只有一个对应于生物物理现实。全面的采集表明，分支的选择在整个大脑中是不同的。我们的框架揭示了神经元组织的MRI参数估计中隐藏的退化，在没有约束或先验的情况下提供了整个大脑的微观结构和方向图，并将现代生物物理建模与临床MRI连接起来。
We develop a general analytical and numerical framework for estimating intra- and extra-neurite water fractions and diffusion coefficients, as well as neurite orientational dispersion, in each imaging voxel. By employing a set of rotational invariants and their expansion in the powers of diffusion weighting, we analytically uncover the nontrivial topology of the parameter estimation landscape, showing that multiple branches of parameters describe the measurement almost equally well, with only one of them corresponding to the biophysical reality. A comprehensive acquisition shows that the branch choice varies across the brain. Our framework reveals hidden degeneracies in MRI parameter estimation for neuronal tissue, provides microstructural and orientational maps in the whole brain without constraints or priors, and connects modern biophysical modeling with clinical MRI.
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DOI：
10.1006/jmrb.1994.1037
发表时间：
1994-03-01
期刊：
JOURNAL OF MAGNETIC RESONANCE SERIES B
影响因子：
--
作者：
BASSER, PJ;MATTIELLO, J;LEBIHAN, D
通讯作者：
LEBIHAN, D
影响因子：
2.2
作者：
Assaf, Y;Cohen, Y
通讯作者：
Cohen, Y
影响因子：
3.3
作者：
Anderson, AW
通讯作者：
Anderson, AW
影响因子：
4.1
作者：
Farquharson, Shawna;Tournier, J. Donald;Connelly, Alan
通讯作者：
Connelly, Alan
影响因子：
3.3
作者：
Assaf, Y;Freidlin, RZ;Basser, PJ
通讯作者：
Basser, PJ