Recupero degli orientamenti neuronali utilizzando la scansione 3D SAXS e confronto con la risonanza magnetica a diffusione

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    2020

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    Georgiadis MSchroeter AGao ZGuizar-Sicairos MNovikov DFieremans ERudin M

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    Recupero degli orientamenti neuronali utilizzando la scansione 3D SAXS e confronto con la risonanza magnetica a diffusione

    Source Issue

    NeuroImage

    Volume 204

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    L’articolo si colloca nel contesto scientifico della diagnostica per immagini, in particolar modo pone l’attenzione sull’importanza degli studi eseguiti con la medotica di MRI confrontando due tecniche di esecuzione che posso aggiungere informazioni fondamentali all’esame standard.
    Sebbene la risonanza magnetica a diffusione (dMRI) sia attualmente il metodo di scelta per sondare in modo non invasivo la microstruttura dei tessuti e studiare la connettività strutturale nel cervello, la sua risoluzione spaziale è limitata ei suoi risultati richiedono una convalida strutturale. Gli attuali metodi ex vivo impiegati per fornire gli orientamenti 3D delle fibre hanno dei limiti, tra cui la preparazione del campione che distorce i tessuti, un piccolo campo visivo o l’incapacità di quantificare le distribuzioni dell’orientamento delle fibre 3D. L’orientamento della fibra 3D nelle sezioni di tessuto può essere ottenuto dalla scansione 3D della diffusione di raggi X a piccolo angolo (3D sSAXS) analizzando l’anisotropia dei segnali di diffusione. Qui adattiamo il metodo 3D sSAXS per l’uso nel tessuto cerebrale, sfruttando l’alta sensibilità del segnale SAXS alla struttura molecolare ordinata della mielina. Estendiamo la caratterizzazione dell’anisotropia dai vettori ai tensori, impiegare il Funk-Radon-Transform per convertire le informazioni di scattering in orientamenti di fibre spaziali reali e dimostrare la fattibilità del metodo in sezioni sottili di cervello di topo con una preparazione minima del campione. Otteniamo un tensore di secondo rango che rappresenta la funzione di distribuzione dell’orientamento della fibra (fODF) per ogni voxel, generando così mappe fODF. Infine, illustriamo il potenziale di 3D sSAXS confrontando il risultato con gli orientamenti della fibra MRI di diffusione nello stesso cervello di topo. Mostriamo una corrispondenza decisamente buona, considerando l’ortogonalità dei due metodi, cioè i diversi processi fisici sottostanti i due segnali. 3D sSAXS può servire come metodo di convalida per la risonanza magnetica microstrutturale e può fornire nuove informazioni microstrutturali per il sistema nervoso, data l’ortogonalità del metodo rispetto alla risonanza magnetica.Il suddetto articolo illustra in modo impeccabile l’apparecchiatura, l’esecuzione “tecnica dell’esame”, il ruolo fulcro del TSRM nello svolgimento dell indagine radiologica
     

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