Multi-compartment microscopic diffusion imaging.
Multi-compartment microscopic diffusion imaging.
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DOI：
10.1016/j.neuroimage.2016.06.002
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发表时间：
2016-10-01
期刊：
影响因子：
5.7
通讯作者：
Alexander DC
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kaden E;Kelm ND;Carson RP;Does MD;Alexander DC
本文介绍了一种用于显微扩散各向异性成像的多室模型。目的是估计神经组织中神经突内和神经突外隔室特有的显微特征，这些特征不受大脑中普遍存在的纤维交叉和方向分散的影响。所提出的MRI方法是基于球面平均技术（SMT），其因子的神经突的方向分布，从而提供了直接估计的微观组织结构。该技术可立即用于临床评估各种神经系统疾病，因为它只需要一个广泛可用的现成序列，具有两个b壳和高角度梯度分辨率，可在临床可行的扫描时间内实现。为了演示所开发的方法，我们使用了来自人类连接组项目的定制扫描仪系统获得的高质量扩散数据。这项研究建立了一个大型健康年轻人队列的新生物标志物的标准值，然后可以支持患者的临床诊断。此外，我们表明，显微扩散指数提供了直接的敏感性病理组织的变化，举例说明在临床前动物模型的脑硬化综合症（TSC），遗传性多器官疾病，影响大脑的微观结构，因此可能会导致神经系统的表现，如自闭症，癫痫和发育迟缓。
This paper introduces a multi-compartment model for microscopic diffusion anisotropy imaging. The aim is to estimate microscopic features specific to the intra- and extra-neurite compartments in nervous tissue unconfounded by the effects of fibre crossings and orientation dispersion, which are ubiquitous in the brain. The proposed MRI method is based on the Spherical Mean Technique (SMT), which factors out the neurite orientation distribution and thus provides direct estimates of the microscopic tissue structure. This technique can be immediately used in the clinic for the assessment of various neurological conditions, as it requires only a widely available off-the-shelf sequence with two b-shells and high-angular gradient resolution achievable within clinically feasible scan times. To demonstrate the developed method, we use high-quality diffusion data acquired with a bespoke scanner system from the Human Connectome Project. This study establishes the normative values of the new biomarkers for a large cohort of healthy young adults, which may then support clinical diagnostics in patients. Moreover, we show that the microscopic diffusion indices offer direct sensitivity to pathological tissue alterations, exemplified in a preclinical animal model of Tuberous Sclerosis Complex (TSC), a genetic multi-organ disorder which impacts brain microstructure and hence may lead to neurological manifestations such as autism, epilepsy and developmental delay.
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影响因子：
5.7
作者：
Jenkinson, M;Bannister, P;Smith, S
通讯作者：
Smith, S
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：
3.3
作者：
Anderson, AW
通讯作者：
Anderson, AW
影响因子：
6.1
作者：
Carson, Robert P.;Van Nielen, Dominic L.;Winzenburger, Peggy A.;Ess, Kevin C.
通讯作者：
Ess, Kevin C.
影响因子：
2.4
作者：
Bruggeman, DAG
通讯作者：
Bruggeman, DAG