Regional Reproducibility of BOLD Calibration Parameter M, OEF and Resting-State CMRO2 Measurements with QUO2 MRI
Notice bibliographique
Résumé
The current generation of calibrated MRI methods goes beyond simple localization of task-related responses to allow the mapping of resting-state cerebral metabolic rate of oxygen (CMRO2) in micromolar units and estimation of oxygen extraction fraction (OEF). Prior to the adoption of such techniques in neuroscience research applications, knowledge about the precision and accuracy of absolute estimates of CMRO2 and OEF is crucial and remains unexplored to this day. In this study, we addressed the question of methodological precision by assessing the regional inter-subject variance and intra-subject reproducibility of the BOLD calibration parameter M, OEF, O2 delivery and absolute CMRO2 estimates derived from a state-of-the-art calibrated BOLD technique, the QUantitative O2 (QUO2) approach. We acquired simultaneous measurements of CBF and R2* at rest and during periods of hypercapnia (HC) and hyperoxia (HO) on two separate scan sessions within 24 hours using a clinical 3 T MRI scanner. Maps of M, OEF, oxygen delivery and CMRO2, were estimated from the measured end-tidal O2, CBF0, CBFHC/HO and R2*HC/HO. Variability was assessed by computing the between-subject coefficients of variation (bwCV) and within-subject CV (wsCV) in seven ROIs. All tests GM-averaged values of CBF0, M, OEF, O2 delivery and CMRO2 were: 49.5 ± 6.4 mL/100 g/min, 4.69 ± 0.91%, 0.37 ± 0.06, 377 ± 51 μmol/100 g/min and 143 ± 34 μmol/100 g/min respectively. The variability of parameter estimates was found to be the lowest when averaged throughout all GM, with general trends toward higher CVs when averaged over smaller regions. Among the MRI measurements, the most reproducible across scans was R2*0 (wsCVGM = 0.33%) along with CBF0 (wsCVGM = 3.88%) and R2*HC (wsCVGM = 6.7%). CBFHC and R2*HO were found to have a higher intra-subject variability (wsCVGM = 22.4% and wsCVGM = 16% respectively), which is likely due to propagation of random measurement errors, especially for CBFHC due to the low contrast-to-noise ratio intrinsic to ASL. Reproducibility of the QUO2 derived estimates were computed, yielding a GM intra-subject reproducibility of 3.87% for O2 delivery, 16.8% for the M value, 13.6% for OEF and 15.2% for CMRO2. Although these results focus on the precision of the QUO2 method, rather than the accuracy, the information will be useful for calculation of statistical power in future validation studies and ultimately for research applications of the method. The higher test-retest variability for the more extensively modeled parameters (M, OEF, and CMRO2) highlights the need for further improvement of acquisition methods to reduce noise levels.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
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 | 0,000 | 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 ».