Arterial Spin Labeling for fMRI

用于功能磁共振成像的动脉旋转标记

基本信息

  • 批准号:
    6360275
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 36.96万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2001
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2001-09-25 至 2005-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (Provided by Applicant): The goals of this project are to develop and characterize arterial spin labeling (ASL) as a tool for functional magnetic resonance imaging (fMRI), and to determine under what conditions ASL is preferable to blood oxygenation dependent contrast (BOLD) for fMRI. ASL is a noninvasive technique for imaging of cerebral blood flow (CBF) that uses radio frequency pulses to tag arterial blood by magnetic inversion. The inflow of tagged blood is observed by MRI, and provides a signal that is closely related to CBF. The quantitation of CBF using ASL has been a focus of research in this laboratory over the past several years. While this has greatly improved CBF quantitation, there remain significant sources of error and discrepancies between ASL techniques that are not understood. One specific aim of this work is to further improve the quantitation of CBF using ASL, focusing on three potentially significant but relatively unexplored areas: laminar flow related dispersion of the tag bolus; differences between global and local CBF changes; and cardiac modulation of the ASL signal. Applications of quantitative ASL include direct medical applications such as diagnosis, evaluation of treatment, and risk assessment for stroke, the study of fMRJ contrast mechanisms, and quantitative fMRI, all of which will benefit from the developments of this specific aim. A new area of research is to explore the use of non-quantitative ASL for fMRI brain mapping. In quantitative ASL, a significant amount of sensitivity is sacrificed in order to achieve insensitivity to several major sources of systematic errors. The major disadvantage of ASL relative to BOLD for brain mapping is that it is significantly less sensitive, while the main advantage of ASL is that the spatial localization of the ASL signal to brain tissue (and presumably to the site of brain activity) is thought to be better than for BOLD fMRI The second specific aim of this work is to develop new ASL techniques that maximize the sensitivity to brain activation without regard for CBF quantitation, and the third specific aim is to test the hypothesis that the functional ASL signal is better localized to gray matter than BOLD.
描述(由申请人提供):该项目的目标是开发和表征动脉自旋标记(ASL)作为功能性磁共振成像(fMRI)的工具,并确定 ASL 在什么条件下使用 对于 fMRI 而言,优于血氧依赖对比 (BOLD)。美国手语是一个 使用无线电进行脑血流 (CBF) 成像的无创技术 通过磁反转来标记动脉血的频率脉冲。流入量为 通过 MRI 观察标记的血液,并提供密切相关的信号 至CBF。使用 ASL 定量 CBF 一直是该领域研究的焦点 实验室在过去的几年里。虽然这大大提高了CBF 定量分析中,仍然存在重大的误差和差异来源 不被理解的 ASL 技术之间。这项工作的一个具体目标 是进一步改进使用ASL对CBF的定量,重点关注三个 潜在重要但相对未开发的领域:层流相关 标签丸剂的分散;全局和局部CBF变化之间的差异; 和 ASL 信号的心脏调制。定量 ASL 的应用 包括直接的医疗应用,例如诊断、治疗评估、 和中风风险评估、fMRJ 对比机制的研究,以及 定量功能磁共振成像,所有这些都将受益于该技术的发展 具体目标。一个新的研究领域是探索非定量方法的使用 ASL 用于 fMRI 脑图绘制。在定量 ASL 中,大量 为了实现对几个主要的不敏感,牺牲了敏感性 系统误差的来源。 ASL 相对于 BOLD 的主要缺点 对于大脑图谱来说,它的敏感性明显较低,而主要 ASL 的优点是 ASL 信号到大脑的空间定位 组织(大概是大脑活动的部位)被认为更好 这项工作的第二个具体目标是开发新的 ASL 最大限度地提高对大脑激活的敏感性的技术,而不考虑 CBF 定量,第三个具体目标是检验以下假设: 功能性 ASL 信号比 BOLD 更好地定位于灰质。

项目成果

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