Approaches to Brain Stress Testing: BOLD Magnetic Resonance Imaging with Computer-Controlled Delivery of Carbon Dioxide
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: An impaired vascular response in the brain regionally may indicate reduced vascular reserve and vulnerability to ischemic injury. Changing the carbon dioxide (CO(2)) tension in arterial blood is commonly used as a cerebral vasoactive stimulus to assess the cerebral vascular response, changing cerebral blood flow (CBF) by up to 5-11 percent/mmHg in normal adults. Here we describe two approaches to generating the CO(2) challenge using a computer-controlled gas blender to administer: i) a square wave change in CO(2) and, ii) a ramp stimulus, consisting of a continuously graded change in CO(2) over a range. Responses were assessed regionally by blood oxygen level dependent (BOLD) magnetic resonance imaging (MRI). METHODOLOGY/PRINCIPAL FINDINGS: We studied 8 patients with known cerebrovascular disease (carotid stenosis or occlusion) and 2 healthy subjects. The square wave stimulus was used to study the dynamics of the vascular response, while the ramp stimulus assessed the steady-state response to CO(2). Cerebrovascular reactivity (CVR) maps were registered by color coding and overlaid on the anatomical scans generated with 3 Tesla MRI to assess the corresponding BOLD signal change/mmHg change in CO(2), voxel-by-voxel. Using a fractal temporal approach, detrended fluctuation analysis (DFA) maps of the processed raw BOLD signal per voxel over the same CO(2) range were generated. Regions of BOLD signal decrease with increased CO(2) (coded blue) were seen in all of these high-risk patients, indicating regions of impaired CVR. All patients also demonstrated regions of altered signal structure on DFA maps (Hurst exponents less than 0.5; coded blue) indicative of anti-persistent noise. While 'blue' CVR maps remained essentially stable over the time of analysis, 'blue' DFA maps improved. CONCLUSIONS/SIGNIFICANCE: This combined dual stimulus and dual analysis approach may be complementary in identifying vulnerable brain regions and thus constitute a regional as well as global brain stress test.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».