혈관외 수양자에 의한 신호 향상

Signal enhancement by extravascular water protons

혈관외 수양자에 의한 신호 향상(SEEP)은 기능자기공명영상(fMRI)을 위한 대비 메커니즘으로, 보다 보편적으로 채용되는 BOLD(혈액-산소-레벨 종속) 대비에 대한 대안이다.뉴런 활동의 변화에 대응하는 영상 대비 변화를 위한 이러한 메커니즘은 2001년 패트릭 스트로먼 박사에 의해 처음 제안되었다.[1][2]SEEP 대비는 세포외 액체의[3][4] 생산 증가와 뉴런 활동 부위의 뉴런과 활공 세포의 팽창으로 인해 발생하는 조직 물 함량의 변화를 기반으로 한다.[5][6]생물학적 조직에서 MRI 신호의 주요 출처는 물과 지질이기 때문에 조직 물 함량의 증가는 MR 신호 강도의 국소적 증가에 의해 반영된다.볼드(BOLD)와 SEFF 신호 변화, 활동 장소 사이의 일치성이 뇌에서 관찰되었으며 혈류 산소의 변화를 일으키거나 세포외 액체를 생성하기 위해 국소 혈류 변화에 대한 공통의 의존에서 발생하는 것으로 보인다.[7][8]SEFF 대비의 장점은 공기, 조직, 혈액, 뼈의 자기 감수성 차이에 상대적으로 무감각한 MR 영상법으로 검출할 수 있다는 점이다.그러한 민감성 차이는 공간적 이미지 왜곡과 낮은 신호 영역을 야기할 수 있으며, 혈액의 자기 민감성 변화는 fMRI의 BOLD 대비를 야기한다.지금까지 SEFFE의 주된 적용은 전통적인 fMRI 방식으로 척수 주위의 골/티슈 인터페이스가 영상 화질을 저하시키기 때문에 척수(spinal fMRI)의 fMRI이다.BOLD 대비 LEEP의 단점은 보다 국소적인 활동 영역을 드러내며 뇌에서는 신호 강도 변화가 전형적으로 낮아 검출이 더 어려울 수 있다는 점이다.[7][8][9][10]

논란

SEFF는 fMRI의 대비 메커니즘으로 존재하는 것이 보편적으로 합의되지 않아 논란이 되고 있다.[11]그러나 보다 최근의 연구는 혈류가 없거나 산소가 변화하지 않는 랫드 피질 조직 조각에서 뉴런 활성의 변화에 상응하는 MRI 신호의 변화를 입증했으며, 뉴런 활동과 세포 부기는 빛-투명성 현미경 검사에 의해 확증되었다.[12]이는 생리적 움직임과 동시에 볼드 대조가 발생할 수 있는 생체내 발생 가능한 교란 요인이 없을 때 IFF 대비를 보여주었다.

참조

  1. ^ 스트로먼 PW, 크라우스 5세, 말리스자 KL, 프랑켄슈타인 UN, 토마넥 B.1.5 T. Magn Line Imaging 2001;19(6):833-838에서 인간 척수 기능 MRI의 대조도 변화 특성
  2. ^ 스트로먼 PW, 크라우스 5세, 프랑켄슈타인 UN, 말리스자 KL, 토마넥 B.짧은 에코 시간을 갖는 스핀-에코 대 그라데이션-에코 fMRI.Magn Lunno Imaging 2001;19(6):827-831.
  3. ^ Ohta S, Meyer E, Fujita H, Reutens DC, Evans A, Gjedde A (1996). "Cerebral [15O]water clearance in humans determined by PET: I. Theory and normal values". J Cereb Blood Flow Metab. 16 (5): 765–780. doi:10.1097/00004647-199609000-00002. PMID 8784222.
  4. ^ 후지타 H, 마이어 E, 르우텐스 DC, 쿠와바라 H, 에반스 AC, 게데 A.양성자 방출 단층 촬영에 의해 결정되는 인간의 대뇌 [15O] 물 간격: II.진동 자극에 대한 혈관 반응.J 세레브 혈류 메타본 1997;17(1):73-79.
  5. ^ 앤드류 RD, 맥비카 BA영상 세포 볼륨은 변화하고 해마 조각에서 뉴런이 흥분한다.신경과학 1994;62(2):371-383.
  6. ^ Andrew RD, Jarvis CR, Obeidat AS.살아있는 뇌 조각에 내재된 광학 신호의 잠재적 출처.방법 1999;18(2):185-96, 179.
  7. ^ a b 스트로먼 PW, 토마넥 B, 크라우스 5세, 프랑켄슈타인 UN, 말리스자 KL.혈관외 양성자에 의한 신호 증강(SEEP fMRI)에 기초한 인간의 뇌에 대한 기능 자기 공명 영상.Magn Commun Med 2003;49(3):433-439.
  8. ^ a b 스트로먼 PW, 코넬슨 J, 로렌스 J, 말리스자 KL.SEEP 대비를 기반으로 한 기능성 자기 공명 영상: 응답 기능 및 해부학적 특수성.Magn Lunming Imaging 2005;23(8):843-850.
  9. ^ 스트로먼 PW, 크라우스 5세, 말리스자 KL, 프랑켄슈타인 UN, 토마넥 B.인간 척수의 fMRI에서 비 BOLD 대비 성분으로서의 혈관외 양성자 밀도가 변화한다.Magn Commun Med 2002;48(1):122-127.
  10. ^ 스트로먼 PW, 말리스자 KL, 오뉴 M.기능 자기 공명 영상 0.2 테슬라NeuroImage 2003;20(2):1210-1214.
  11. ^ Jochimsen TH, Norris DG, Moller HE (2005). "Is there a change in water proton density associated with functional magnetic resonance imaging?". Magn Reson Med. 53 (2): 470–473. doi:10.1002/mrm.20351. hdl:11858/00-001M-0000-0010-C070-4. PMID 15678536. Archived from the original on 2012-12-16.
  12. ^ Stroman PW, Lee AS, Pitchers KK, Andrew RD (2008). "Magnetic resonance imaging of neuronal and glial swelling as an indicator of function in cerebral tissue slices". Magn Reson Med. 59 (4): 700–706. doi:10.1002/mrm.21534. PMID 18383299.