Geri Dön

Whole-brain non-invasive absolute cerebral blood volume quantification during functional activation in humans: Characterizing the absolute cerebral blood flow and volume relationship

İnsanlarda fonksiyonel aktivasyon sırasında tüm beyin invaziv olmayan mutlak serebral kan hacmi ölçümü: Mutlak serebral kan akışı ve hacim ilişkisinin karakterizasyonu

PDF İndir

  1. Tez No: 741430
  2. Yazar: PELİN ÇİRİŞ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ROBERT TODD CONSTABLE
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyomühendislik, Mühendislik Bilimleri, Radyoloji ve Nükleer Tıp, Bioengineering, Engineering Sciences, Radiology and Nuclear Medicine
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Yale University
  10. Enstitü: Yurtdışı Enstitü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 139

Özet

Serebral kan hacmi (CBV) değişiklikleri birçok farklı patolojik durumda, ve de kan oksijenasyon düzeyine bağlı (BOLD) fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) sinyalinde serebral kan akışındaki (CBF), kan oksijenasyonundaki ve metabolizmasındaki değişiklikler ile birlikte görülür. BOLD sinyalinin nicelleştirilmesine ve fizyolojik yorumlanmasına yönelik modeller tipik olarak CBV=0.8CBF^0.38 varsayımına dayanır (Grubb ve diğerleri 1974), pozitron emisyon tomografisi (PET) kullanılarak anestezi uygulanmış maymunlar üzerinde yapılan ölçümlere dayanır, çünkü CBV ölçümleri özellikle insan deneklerde invaziv ve zordur. Fonksiyonel aktivasyon sırasında mutlak CBV'nin invaziv olmayan nicelleştirilmesi için bir manyetik rezonans görüntüleme (MRI) yöntemi, tüm insan beynine uygulanmak üzere genişletilmiştir. Tutarlı ve fizyolojik olarak beklenen CBV tahminleri, normal insan gönüllülerde mL kan/100 mL parankimde elde edildi. Mutlak CBV-CBF ilişkisi, normal gönüllüler üzerinde doğrudan ve invaziv olmayan bir şekilde ölçüldü, insanlarda Grubb ilişkisinin mutlak CBV ve CBF kullanılarak görsel stimülasyon sırasında ilk tam beyin MRI doğrulaması yapıldı. Ölçümler fizyolojik olarak beklenen aralıklar içindeydi, önceki PET ve kontrastlı çalışmalarla tutarlıydı, uzamsal çeşitlilik ve cinsiyet farklılıkları gösteriyordu, altta yatan perfüzyon parametrelerinde gözlenen farklılıklarla tutarlıydı. Tüm gönüllülere uyan bir güç işlevi, CBV = 0.97CBF^ 0.49 ile sonuçlandı. Ölçeklendirme faktöründe karşılık gelen değişikliklerle üs, kadınlarda 0,61'den erkeklerde 0,18'e düştü. Erkekler için daha düşük CBV ve CBF değerlerinde, kadınlarda daha yüksek CBV ve CBF değerlerine karşı güç ve lineer uyumlarda önemli ölçüde örtüşme vardı. Mutlak CBV ve mutlak CBF ilişkisi duyusal-motor ve işitsel stimülasyon sırasında da doğrudan ve non-invaziv olarak ölçüldü, ve insanlarda Grubb'un ilişkisinin bu bölgelerde mutlak CBV ve CBF kullanan ilk doğrulaması elde edildi. Güç işlevi, tüm gönüllülere üzerinde, sırasıyla duyusal-motor ve işitsel bölgelerde CBV = 1.51CBF^ 0.42 ve CBV = 1.48CBF^ 0.40 ile sonuçlandı. Çeşitli metabolik veya fonksiyonel zorluklar altında insanlarda CBV-CBF ilişkisinin potansiyel uzamsal, cinsiyet ve yaşa bağlı farklılıklar dikkate alınarak invaziv olmayan karakterizasyonu, fMRI sinyalinin altında yatan nöronal aktivite, hemodinamik değişiklikler ve metabolizma arasındaki ilişkinin daha iyi anlaşılmasını sağlayabilir, ve vasküler durum veya tedavi izlemede daha fazla potansiyel klinik kullanım bulabilir.

Özet (Çeviri)

Cerebral blood volume (CBV) changes are seen in many diverse pathologic conditions, as well as in blood oxygenation level-dependent (BOLD) functional magnetic resonance imaging (fMRI) signal along with changes in cerebral blood flow (CBF), blood oxygenation and metabolism. Models for quantification and physiological interpretation of the BOLD signal typically rely upon the assumption that CBV=0.8CBF^ 0.38 (Grubb et al. 1974), based on measurements on anesthetized monkeys using positron emission tomography (PET), since measurements of CBV have been invasive and difficult especially in human subjects. A magnetic resonance imaging (MRI) method for non-invasive quantification of absolute CBV during functional activation has been extended for application to the whole human brain. Consistent and physiologically expected CBV estimates were obtained in mL of blood/100 mL of parenchyma in normal human volunteers. The absolute CBV-CBF relationship was measured directly and non-invasively on normal volunteers during visual stimulation, constituting the first whole brain MRI validation of Grubb's relationship using absolute CBV and CBF in humans. Measurements were within physiologically expected ranges, consistent with prior PET and contrast enhanced studies, showing spatial variation and gender differences, consistent with observed differences in the underlying perfusion parameters. A power function fit across all volunteers resulted in CBV = 0.97CBF^ 0.49. The exponent decreased from 0.61 in females to 0.18 in males with corresponding changes in the scaling factor. There was considerable overlap in power and linear fits at lower CBV and CBF values for males, versus higher CBV and CBF values for females. The absolute CBV and absolute CBF relationship was also measured directly and non-invasively during sensory-motor and auditory stimulation, constituting the first validation of Grubb's relationship in these regions using absolute CBV and CBF in humans. Power function fits across all volunteers resulted in CBV = 1.51CBF^ 0.42 and CBV = 1.48CBF^ 0.40 in the sensory-motor and auditory regions, respectively. Non-invasive characterization of the CBV-CBF relationship in humans under various metabolic or functional challenges, with consideration for potential spatial, gender and age related differences, could foster an improved understanding of the relationship between neuronal activity, hemodynamic changes and metabolism underlying fMRI signal, with further potential clinical utility in vascular state or treatment monitoring.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    415082

    Migrende beyindeki değişikliklerin manyetik rezonans diffüzyon ve perfüzyon ile değerlendirilmesi

    Evaluation of brain changes in migraine with magnetic resonance diffusion and perfusion

    OCAKLILAR EBRU

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Radyoloji ve Nükleer TıpKırıkkale Üniversitesi

    Radyoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BIRSEN UNAL DAPHAN

    YRD. DOÇ. DR. SEVDA YILMAZ

  2. Tez No

    311525

    İntrakranial non-invaziv stereotaktik radyocerrahide görüntü rehberliğinde pozisyonlamanın değerlendirilmesi

    The evaluation of image-guided positining in intracranial non-invasive stereotactic radiosurgery

    FERRAT DİNÇOĞLAN

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    OnkolojiGATA

    Radyasyon Onkolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MURAT BEYZADEOĞLU

  3. Tez No

    55961

    Biyomagnetik olaylar

    Başlık çevirisi yok

    M.TOGAN ÇANDIR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1996

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. İNCİ AKKAY

  4. Tez No

    496893

    Yenidoğan sarılık ölçüm yöntemleri ile felix von luschan deri rengi skalasının karşılaştırılması

    A comparison of neonatal jaundicemeasurement methods with the feli̇x von luschan scale

    YELİZ GENÇ

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Çocuk Sağlığı ve HastalıklarıAdıyaman Üniversitesi

    Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM HAKAN BUCAK

  5. Tez No

    152485

    Analysis of functional near infrared spectroscopy signals

    Yakın kızılötesi spektroskopi işaretlerinin analizi

    CEYHUN BURAK AKGÜL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2004

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. BÜLENT SANKUR

Geri Dön