拡散MRIからの自由水排除とマッピング

脳組織の特性を拡散テンソル画像（DTI）と関連付けることは、画像ボクセルに自由水（髄液や浮腫）が含まれている場合に制限され、DTI指標が基礎となる組織特性の記述に役立たなくなります。ここでは、周囲の自由水から脳組織の拡散特性を分離しながら自由水の体積をマッピングする手法を提案します。これは、フィッティングを安定させるための数学的枠組みが導入された二重テンソルモデルを当てはめることによって達成されます。健康な被験者と浮腫のある患者からのデータセットにこの手法を適用した結果、修正されたDTI指標と、脳室の隣にあり浮腫を通過するより完全なトラクト再構成が得られました。浮腫の状態に応じて浮腫を領域にセグメント化することができました。また、自由水の体積は拡散MRIの新しい定量的コントラストとして提案されます。この発見は、自由水が脳パレンキマの境界に限定されないことを示唆しており、神経束を取り巻く構造に寄与し、特定の解剖学的プロセスを示す可能性があります。この分析は従来のDTI取得を必要とし、既存のDTIパイプラインと容易に統合できます。