{pt=Spatiotemporal dynamics of CBF and BOLD fMRI responses to breath-hold challenges} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=O estudo da vasoreactividade cerebral é importante na avaliação de doenças neurológicas. Técnicas de ressonância magnética (MRI) funcional estão a ser exploradas para este propósito, nomeadamente o contraste Blood Oxygenated Level Dependent (BOLD) e o contraste fluxo sanguíneo cerebral (CBF) do Arterial Spin Labelling (ASL). O objectivo deste trabalho consiste em caracterizar a dinâmica espacial/temporal das respostas BOLD e ASL a tarefas de apneia (BH). 7 sujeitos saudáveis foram estudados num sistema MRI 3T usando dois protocolos de BH (com/ sem inspiração preparatória). Foram adquiridas imagens BOLD optimizado e ASL e os contrastes BOLD, BOLDASL e CBF foram obtidos. As imagens foram analisadas utilizando o modelo geral linear (GLM) e usando duas abordagens (Sine Delay Optimization (SDO)/Sine Cosine Linear Combination (SCC)). A amplitude da vasoreactidade (CVR) e os atrasos da vasoreactividade (CVD) foram estimados para cada contraste/protocolo BH. O SDO e SCC foram bem-sucedidos na obtenção dos valores/mapas de CVR e CVD. No entanto, a abordagem SCC obteve CVR e CVD voxel-a-voxel e mostrou maior sensibilidade para respostas BOLD e BOLDASL. A informação CBF apresenta uma maior variação de CVDs relativamente à informação BOLDASL. O protocolo BH com inspiração preparatória conduziu a valores de CVD mais elevados e a evolução temporal apresenta uma forma mais complexa relativamente ao protocolo sem inspiração preparatória. Em conclusão, implementámos um método que permite estimar CVR e CVD voxel-a-voxel. Apesar da informação BOLD já ter sido analisada de forma semelhante, este é o primeiro estudo da dinâmica espacial/temporal dos contrastes BOLD e CBF do ASL., en=The study of cerebrovascular reactivity is important for the evaluation of neurological diseases. Functional magnetic resonance imaging (MRI) techniques are currently being explored for this purpose, namely the Blood Oxygenated Level-Dependent (BOLD) contrast and the Arterial Spin Labelling (ASL) cerebral blood flow (CBF) contrast. In this work, we aimed to characterize the spatiotemporal dynamics of both ASL and BOLD responses to breath-holding (BH) challenges. A group of 7 healthy subjects were studied on a 3T MRI system using two BH protocols (with and without preparatory inspiration). Optimal BOLD and ASL data were acquired and BOLD, BOLDASL and CBF contrasts were obtained. Data were analysed based on a general linear model using two approaches (Sine Delay Optimization (SDO)/Sine Cosine Linear Combination (SCC)). The amplitude of cerebrovascular reactivity (CVR) and the associated cerebrovascular delays (CVD) were estimated for each contrast/BH protocol. Both SDO and SCC models were successful in obtaining CVR and CVD values/maps. However, SCC yielded CVR and CVD voxelwise and showed greater sensitivity for BOLD and BOLDASL responses. The CBF data showed larger CVD variations relative to BOLDASL data. The BH protocol with preparatory inspiration led to larger values of CVD and the corresponding time courses showed a more complex shape relative to the BH protocol without inspiration. In conclusion, we implemented a modelling approach that allows estimation of CVR and CVD voxelwise. Although BOLD data have been analysed in similar ways, to our knowledge, this is the first study of the spatiotemporal dynamics of ASL BOLD and CBF data.}

Discussão: novembro 28, 2012, 14:0

Orientação

AUTOR

Joana Carolina Sequeira Pinto (ist163772)

CO-ORIENTADOR

Pedro Vilela

Hospital da Luz

Especialista

ORIENTADOR

Patrícia Margarida Piedade Figueiredo

Departamento de Bioengenharia (DBE)

Professor Auxiliar