Dissertação

{en_GB=Brain perfusion imaging using pseudo-continuous arterial spin labelling MRI: impact of coil shimming of the labelling region} {} CONFIRMED

{pt=A perfusão cerebral é crucial para o funcionamento saudável do cérebro, permitindo o fornecimento de oxigénio e nutrientes ao tecido cerebral pelo fluxo sanguíneo. Várias técnicas foram desenvolvidas para avaliar a hemodinâmica cerebral, como ultrassom Doppler, TAC e técnicas de imagem por radiofármaco como PET e SPECT, mas a técnica de ressonância magnética supera-as em termos de resolução espacial e ausência de radiação ionizante. No presente trabalho, consideram-se sequências pCASL, que dependem da marcação magnética do sangue arterial, e cuja eficiência de marcação pode ser influenciada pela falta de homogeneidade do campo B0. Para avaliar o impacto do shimming local da região de marcação, os dados foram adquiridos de um grupo de voluntários saudáveis, com e sem shimming adicional, com uma bobina RF de cabeça/pescoço de 64 canais numa MRI de 3T. Os dados foram analisados a fim de quantificar a perfusão cerebral (com base nos dados pCASL), bem como a eficiência da marcação (com base nas imagens do fieldmap B0 e simulações numéricas). Uma análise estatística foi realizada para comparar os resultados obtidos com e sem coil shimming local da região de marcação. As simulações revelaram que a eficiência da marcação depende significativamente tanto da velocidade de rotação quanto da não-homogeneidade do campo magnético, como esperado da literatura. A análise dos dados in vivo não mostrou melhorias na eficiência de marcação ou no sinal de perfusão usando shimming adicional. As variações induzidas por melhor shimming da região de marcação não ultrapassaram as variações inerentes do sinal de perfusão. , en=Cerebral perfusion is crucial for healthy brain functioning, enabling the delivery of oxygen and nutrients to the brain tissue by blood flow. Several techniques have been developed to evaluate brain haemodynamics, such as Doppler ultrasound, CT and radiotracer imaging techniques like PET and SPECT, but MRI overcomes them in terms of spatial resolution and the absence of ionizing radiation. In the present work, pCASL sequences are considered, which rely on magnetic labelling of the arterial blood, whose labelling efficiency is influenced by B0 field inhomogeneities. In order to assess the impact of local coil shimming in the labelling region, data was acquired from a group of healthy volunteers, with and without additional local shimming, with a 64-channel head/neck RF coil in a 3T MRI. The data was then analysed in order to quantify brain perfusion (based on pCASL data), as well as the labelling efficiency (based on the B0 fieldmap images and numerical simulations). Statistical analysis was performed in order to compare the results obtained with and without local coil shimming of the labelling region. Simulation experiments revealed that the labelling efficiency had a significant dependence on both spin velocity and magnetic field inhomogeneity, as expected from the literature. Analysis of the in vivo data in the present study have shown no evidence of either improved labelling efficiency or the perfusion signal by using additional local shimming of the labelling region. Variations induced by improved shimming in the labelling region did not surpass inherent variations of the perfusion signal. }
{pt=Imagiologia de perfusão, ressonância magnética, Arterial Spin Labelling, homogeneidade do B0, shimming, eficiência de labelling, en=Perfusion imaging, MRI, Arterial Spin Labelling, B0 homogeneity, shimming, labelling efficiency}

Janeiro 12, 2021, 15:0

Orientação

ORIENTADOR

Nuno André da Silva

Hospital da Luz

Doutor

ORIENTADOR

Patrícia Margarida Piedade Figueiredo

Departamento de Bioengenharia (DBE)

Professor Auxiliar