Estimation of extracellular volume from regularized multi-shell diffusion MRI

doi:10.1007/978-3-642-33418-4_38

。2012;15（第2部分）：305-12。

doi:10.1007/978-3-642-33418-4_38。

基于规则化多壳扩散MRI的细胞外体积估算

Ofer Pasternak公司¹, 玛莎·E·申顿, 卡尔·弗雷德里克·威斯汀

附属公司

PMID： 23286062
预防性维修识别码：项目经理4039075
内政部： 10.1007/978-3-642-33418-4_38

基于规则化多壳扩散MRI的细胞外体积估算

Ofer Pasternak公司等。医学图像计算机辅助交互。 2012。

。2012;15（第2部分）：305-12。

doi:10.1007/978-3-642-33418-4_38。

作者

Ofer Pasternak公司¹, 玛莎·E·申顿, 卡尔·弗雷德里克·威斯汀

附属

¹美国马萨诸塞州波士顿哈佛医学院布里格姆女子医院。

PMID： 23286062
预防性维修识别码：项目经理4039075
内政部： 10.1007/978-3-642-33418-4_38

摘要

扩散MRI测量水分子的微米级位移，提供对微观结构组织结构的独特见解。然而，当前实际的图像分辨率是毫米级的，因此在每个体素中对来自许多组织隔间的扩散系数进行平均，降低了测量对细微病变的敏感性和特异性。最近的研究指出，消除细胞外水的作用会增加扩散措施对组织结构的敏感性。此外，在脑成像中，细胞外体积的估计似乎表明了萎缩、水肿和神经炎症等病理过程。在这里，我们研究了自由水方法，它假设一个双传感器模型。我们将低b值外壳添加到常规DTI采集中，并提出了使用额外信息改进模型参数估计的方法。此外，我们定义了一个Laplace-Beltrami正则化算子，进一步稳定了多壳估计。

PubMed免责声明

数字

**图1。多壳采办**
用于增加（从左到右）0、200、900和1400的b值的扩散信号毫米²/秒在中矢状面上。来自自由水的信号，例如心室中的信号（红色箭头），衰减到噪声层的速度比脑组织的信号快。

**图2。优化的多壳**
与正则化单壳拟合相比，我们的多壳正则化拟合提供了更详细的细胞外体积和组织张量图[a]。保留了一些小细节，并且瑕疵较少（白色箭头）。初始化*（f）_L（左）*非常接近最终收敛，如图像的直方图所示[C]。

**图3。修改的DTI采集**
当高层壳中存在自由水残差时，初始化的自由水映射[A]与正则化后的收敛映射[B]不同。最终的地图噪音更小，结构也更突出。正则化地图的质量较高，表明对于这种类型的采集，首选使用完整的拟议管线。

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