Structural and functional quantitative susceptibility mapping from standard fMRI studies
Notice bibliographique
Résumé
Standard functional MRI (fMRI), which includes resting-state or paradigm-driven designs, is widely used in studies of brain function, aging, and disease. These fMRI studies typically use two-dimensional gradient echo-planar imaging, which inherently contains phase data that enables quantitative susceptibility mapping (QSM). This work focuses on the dual value of QSM within fMRI studies, by providing both a localized analysis of functional changes in activated tissue, and iron-sensitive structural maps in deep grey matter (DGM). Using a visual paradigm fMRI study on healthy volunteers at clinical (1.5 T) and high field strength (4.7 T), we perform functional analysis of magnitude and QSM time series, and at the same time harness structural QSM of iron-rich DGM, including globus pallidus, putamen, caudate head, substantia nigra, and red nucleus. The effects of fMRI spatial resolution and time series variation on structural DGM QSM are investigated. Our results indicate that structural DGM QSM is feasible within existing fMRI studies, provided that the voxel dimensions are equal to or less than 3 mm, with higher resolutions preferred. The mean DGM QSM values were about 40 to 220 ppb, while the interquartile ranges of the DGM QSM time series varied from about 3 to 9 ppb, depending on structure and resolution. In contrast, the peak voxel functional QSM (fQSM) changes in activated visual cortex ranged from about -10 to -30 ppb, and functional clusters were consistently smaller on QSM than magnitude fMRI. Mean-level DGM QSM of the time series was successfully extracted in all cases, while fQSM results were more prone to residual background fields and showed less functional change compared with standard magnitude fMRI. Under the conditions prescribed, standard fMRI studies may be used for robust mean-level DGM QSM, enabling study of DGM iron accumulation, in addition to functional analysis. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.
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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 | 0,003 | 0,008 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
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 ».