Filtros selectivos de dinámicas traslacionales en microestructuras de materia blanca con MRI
La resonancia magnética nuclear (NMR) es, al día de hoy, uno de los métodos más utilizados a la hora de obtener imágenes médicas de forma no invasiva. Sin embargo, los límites de resolución de las secuencias convencionales no permiten acceder a los procesos que suceden a escalas micro y sub-micromét...
Guardado en:
| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2022
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/1162/1/Saidman.pdf |
| Aporte de: |
| Sumario: | La resonancia magnética nuclear (NMR) es, al día de hoy, uno de los métodos más utilizados a la hora de obtener imágenes médicas de forma no invasiva. Sin embargo, los límites de resolución de las secuencias convencionales no permiten acceder a los procesos que suceden a escalas micro y sub-micrométricas, los cuales representan información de vital importancia tanto en el ámbito clínico como en el de investigación. Trabajos recientes sugieren que la secuencia NOGSE (Non-uniform Oscillating-Gradient Spin-Echo) es capaz de obtener información cuantitativa en estas escalas por medio de la difusión molecular, utilizando a los espines nucleares como sensores cuánticos que permiten extraer información sobre su entorno. Sin embargo, los modelos actuales para su respuesta no contemplan la variedad de procesos difusivos que suceden en tejidos biológicos como la materia blanca, lo que limita su capacidad de predicción cuantitativa. Por otra parte, trabajos anteriores han demostrado de forma teórica y experimental que es posible utilizar la secuencia NOGSE para filtrar la señal proveniente de procesos que suceden en escalas espaciales especificas. A partir de esto, en este trabajo implementamos la secuencia de modulación de gradiente NOGSE para filtrar selectivamente la señal proveniente de moléculas confinadas en microestructuras de tamaños específicos, con el objetivo de extraer información estructural de tejidos biológicos aún en presencia de dinámicas moleculares complejas. Para esto, se analizaron los datos correspondientes a experimentos de DWI realizados sobre un fantoma construido con el fin de emular los regímenes difusivos que tienen lugar en los espacios extra-axonales de la materia blanca. En una primer etapa de caracterización, se encontró evidencia consistente de la presencia de una dinámica traslacional compleja, conformada por un proceso de difusión confinada a tiempos cortos y un límite de tortuosidad a tiempos largos. Se observó que la secuencia es capaz de filtrar la señal y observar selectivamente la proveniente de moléculas confinadas a las restricciones de interés en un proceso que denominamos tortuosidad microscópica. A través de un modelo teórico de la señal, se demostró esta observación experimental y posibilitó la determinación de las formas óptimas de configuración de la secuencia para observar esta información cuantitativa. Estos resultados permitieron optimizar protocolos para generar imágenes cuantitativas de información microestructural en cerebro humano para el diseño de nuevas herramientas de diagnóstico médico. |
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