Vascular synthesis based on hemodynamic efficiency principle recapitulates measured cerebral circulation properties in the human brain
Notice bibliographique
Résumé
Quantifying anatomical and hemodynamical properties of the brain vasculature in vivo is difficult due to limited spatiotemporal resolution neuroimaging, variability between subjects, and bias between acquisition techniques. This work introduces a metabolically inspired vascular synthesis algorithm for creating a digital representation of the cortical blood supply in humans. Spatial organization and segment resistances of a cortical vascular network were generated. Cortical folding and macroscale arterial and venous vessels were reconstructed from anatomical MRI and MR angiography. The remaining network, including ensembles representing the parenchymal capillary bed, were synthesized following a mechanistic principle based on hydrodynamic efficiency of the cortical blood supply. We evaluated the digital model by comparing its simulated values with in vivo healthy human brain measurements of macrovessel blood velocity from phase contrast MRI and capillary bed transit times and bolus arrival times from dynamic susceptibility contrast. We find that measured and simulated values reasonably agree and that relevant neuroimaging observables can be recapitulated in silico. This work provides a basis for describing and testing quantitative aspects of the cerebrovascular circulation that are not directly observable. Future applications of such digital brains include the investigation of the organ-wide effects of simulated vascular and metabolic pathologies.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| 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) | 0,001 | 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 ».