A non-invasive reference-based method for imaging the cerebral metabolic rate of oxygen by PET/MR: theory and error analysis
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Positron emission tomography (PET) remains the gold standard for quantitative imaging of the cerebral metabolic rate of oxygen (CMRO 2 ); however, it is an invasive and complex procedure that requires accounting for recirculating [ 15 O]H 2 O (RW) and the cerebral blood volume (CBV). This study presents a non-invasive reference-based technique for imaging CMRO 2 that was developed for PET/magnetic resonance imaging (MRI) with the goal of simplifying the PET procedure while maintaining its ability to quantify metabolism. The approach is to use whole-brain (WB) measurements of oxygen extraction fraction (OEF) and cerebral blood flow (CBF) to calibrate [ 15 O]O 2 -PET data, thereby avoiding the need for invasive arterial sampling. Here we present the theoretical framework, along with error analyses, sensitivity to PET noise and inaccuracies in input parameters, and initial assessment on PET data acquired from healthy participants. Simulations showed that neglecting RW and CBV corrections caused errors in CMRO 2 of less than ±10% for changes in regional OEF of ±25%. These predictions were supported by applying the reference-based approach to PET data, which resulted in remarkably similar CMRO 2 images to those generated by analyzing the same data using a modeling approach that incorporated the arterial input functions and corrected for CBV contributions. Significant correlations were observed between regional CMRO 2 values from the two techniques (slope = 1.00 ± 0.04, R 2 > 0.98) with no significant differences found for integration times of 3 and 5 min. In summary, results demonstrate the feasibility of producing quantitative CMRO 2 images by PET/MRI without the need for invasive blood sampling.
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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 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».