Residual quadrupole interaction in brain and its effect on quantitative sodium imaging
Notice bibliographique
Résumé
Sodium MRI is particularly interesting given the key role that sodium ions play in cellular metabolism. To measure concentration, images must be free from contrast unrelated to sodium density. However, spin 3/2 NMR is complicated by more than rapid biexponential signal decay. Residual quadrupole interactions (described by frequency ωQ) can reduce Mxy development during RF excitation. Three experiments, each performed on the same four healthy volunteers, demonstrate that residual quadrupole interactions are of concern in quantitative sodium imaging of the brain. The first experiment shows a reliable increase in the rate of excitation 'flipping' (1%-6%), particularly in white matter with tracts running superior-inferior (i.e. parallel to B0). Increased flip-rates imply an associated signal loss and are to be expected when ωQ ~ ω1. The second experiment shows that a prescribed flip-angle decrease from 90° to 20°, with concomitant decrease in TE from 0.25 ms to 0.10 ms and no T1 weighting, results in a 14%-26% saline calibration phantom normalized signal (SN) increase in the white matter regions. The third experiment shows that this (SN) increase is primarily due to a residual quadrupole effect, with a small contribution from T2 weighting. There is an observed deviation from the spin 3/2 biexponential curve, also suggesting ωQ dephasing. Using simulation to explain the results of all three experiments, a model of brain tissue is hypothesized. It includes one pool (50%) with ωQ = 0, and another (50%) in which ωQ has a Gaussian distribution with a standard deviation of 625 Hz. Given the result of the second experiment, it is suggested that the use of reduced flip-angles with large ω1 will provide more accurate measures of sodium concentration than 'standard' methods using 90° pulses. Alternatively, further study of sodium ωQmay provide a means to explore tissue structure and organization.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».