Hochauflösende Messung des zerebralen Blutflusses mit intravaskulären Tracer-Bolus-Passagen. Teil I: Mathematischer Ansatz und statistische Analyse

Die Autoren überprüfen die theoretischen Grundlagen der Bestimmung des zerebralen Blutflusses (CBF) unter Verwendung dynamischer Messungen nicht-diffusierbarer Kontrastmittel und zeigen, wie parametrische und nicht-parametrische Dekonvolutionsmethoden für die speziellen Anforderungen der CBF-Bestimmung mit dynamischer MRT modifiziert werden können. Mit Monte-Carlo-Modellierung wird gezeigt, dass die Verwendung einfacher analytischer Restmodelle große Fehler in den Flussabschätzungen einführt, wenn die tatsächlichen, zugrunde liegenden vaskulären Eigenschaften nicht ausreichend durch die gewählte Funktion beschrieben werden. Die Bestimmung der Form der Restfunktion auf regionaler Basis ist nur bei hohem Signal-Rausch-Verhältnis möglich. Der Vergleich mehrerer nicht-parametrischer Dekonvolutionsmethoden zeigte, dass eine nicht-parametrische Dekonvolutionsmethode (singuläre Wertzerlegung) die Schätzung des Flusses relativ unabhängig von der zugrunde liegenden vaskulären Struktur und dem Volumen ermöglicht, selbst bei niedrigem Signal-Rausch-Verhältnis, das mit pixelweise Dekonvolution verbunden ist.