Cerebrovascular reactivity (CVR) MRI with CO2 challenge: A technical review.
Cerebrovascular reactivity (CVR) MRI with CO2 challenge: A technical review.
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DOI：
10.1016/j.neuroimage.2018.03.047
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发表时间：
2019-02-15
期刊：
影响因子：
5.7
通讯作者：
Lu H
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu P;De Vis JB;Lu H
脑血管反应性（CVR）是脑血管储备的一个指标，并提供有关一系列脑部状况和疾病的血管健康的重要信息。与稳态血管参数（如脑血流量（CBF）和脑血容量（CBV））不同，CVR测量脑血管响应挑战或演习而扩张或收缩的能力。因此，CVR标测需要生理挑战，同时监测大脑中相应的血流动力学变化。目前的审查主要集中在使用CO2吸入作为生理挑战的方法，同时监测血液动力学MRI信号的变化。在最近的文献中，CO2吸入越来越多地用于CVR标测，这是由于其在引起血管舒张、快速起效和终止效应方面的效力，以及MRI兼容气体输送装置的进步。在这篇综述中，我们首先讨论了使用CO2吸入CVR映射的生理基础。然后，我们回顾CVR映射的方法学方面，包括气体输送装置，呼吸挑战的定时范例，MRI成像序列和数据分析。此外，我们审查了不需要CO2吸入的CVR标测的替代方法。
Cerebrovascular reactivity (CVR) is an indicator of cerebrovascular reserve and provides important information about vascular health in a range of brain conditions and diseases. Unlike steady-state vascular parameters, such as cerebral blood flow (CBF) and cerebral blood volume (CBV), CVR measures the ability of cerebral vessels to dilate or constrict in response to challenges or maneuvers. Therefore, CVR mapping requires a physiological challenge while monitoring the corresponding hemodynamic changes in the brain. The present review primarily focuses on methods that use CO2 inhalation as a physiological challenge while monitoring changes in hemodynamic MRI signals. CO2 inhalation has been increasingly used in CVR mapping in recent literature due to its potency in causing vasodilation, rapid onset and cessation of the effect, as well as advances in MRI-compatible gas delivery apparatus. In this review, we first discuss the physiological basis of CVR mapping using CO2 inhalation. We then review the methodological aspects of CVR mapping, including gas delivery apparatus, the timing paradigm of the breathing challenge, the MRI imaging sequence, and data analysis. In addition, we review alternative approaches for CVR mapping that do not require CO2 inhalation.
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