弯曲振动自由度的研究得益于其二维特性和两个明确的物理极限——线性和弯曲配置——以及中间配置——准线性物种,其特点是大振幅运动,使其具有丰富的光谱特征[1]。正或非单调的非谐性,后者与非刚性分子的 Birge-Sponer 图中 Dixon 凹陷的出现有关[2],以及由于跨越线性壁垒附近的状态波函数中线性和弯曲特征的混合而导致的异常旋转光谱[3,4],是准线性物种光谱中最显著的光谱特征。光谱方法的重大进步和发展使得人们能够通过实验获得多种分子物种的高弯曲泛音。通过这种方式,我们有可能获得实验光谱信息,从而研究能量接近线性势垒的系统 [5,6]。水 [7] 和 NCNCS [8–10] 的研究结果具有特别重要的意义。近年来,量子单值化概念最初由 Cushman 和 Duistermaat [11] 提出,后由 Child [12] 重新研究,对系统中的状态分配有很大帮助。由于状态与线性势垒的接近性,波函数的复杂性妨碍了正确的状态标记 [5–8,13]。这是从经典力学中借用的概念,它依赖于拓扑奇点,当系统能量大到足以探测局部鞍点或最大值时,就会发生拓扑奇点,从而阻止定义全局作用角变量 [14]。非刚性分子弯曲振动的理论建模需要特殊的工具,因为大振幅振动自由度会强烈耦合振动和转动自由度。Hougen-Bunker-Johns 弯曲哈密顿量 [15] 是该领域的一项开创性工作。这项工作后来扩展到半刚性弯曲哈密顿量 [16] 和一般半刚性弯曲哈密顿量 [17]。基于上述发展而产生的 MORBID 模型 [18] 目前是分析非刚性分子光谱的标准方法,其中需要同时考虑转动和振动自由度,以便建模实验项值并分配量子标签。代数方法,尤其是振动子模型,是分子光谱建模的传统积分微分方法的替代方法。该模型基于对称性考虑,并严重依赖于李代数的性质[ 19 ]。振子模型 (VM) 属于一类模型,该类模型将 U(n+1) 代数指定为 n 维问题的动力学或谱生成代数 [20]。类似的模型已成功应用于强子结构 [21,22] 和原子核 [23–25] 的建模。在 Iachello 引入的原始振子模型形式中,双原子分子种类的回旋振动激发被视为集体玻色子激发 [26],由于相关自由度的矢量性质,动力学代数为 U(3+1)=U(4) [25,27]。弯曲振动的二维性质以及简化振子模型形式以有效处理多原子系统的需要,自然而然地导致了二维极限振子模型(2DVM)的制定[28,29]。2DVM 定义的形式能够模拟弯曲自由度的线性和弯曲极限情况,以及表征中间情况的大振幅模式[30-33]。本研究中使用的代数哈密顿量的四体算符的扩展已于最近发表[34]。2DVM 还用于耦合弯曲器[28,35-37]、拉伸弯曲相互作用[38-41]和异构化反应中的过渡态[42]的建模。
人体研究中的 ROI 分析 两位获得委员会认证的神经放射科医生(SO 和 YF,拥有 20 年经验)一致将 ROI 放置在 QSM 图像的中心切片上的以下每个区域中:GP、壳核、尾状核、黑质、红核、齿状核和脉络丛的低信号强度区域。然后使用开源软件(ImageJ,版本 1.50;美国国立卫生研究院,马里兰州贝塞斯达)将 ROI 的位置应用于来自同一患者或志愿者的 CT 图像。我们还根据 CT 和 MRI 扫描(包括 QSM、T1 加权、T2 加权和 T2* 加权图像)和临床信息在出血和钙化病变上放置了 ROI。当抗磁性病变被顺磁性区域包围时,优先选择内侧抗磁性(钙化)部分放置ROI。对于每个有病变的患者,最多选择3个病变放置ROI。计算每个ROI的平均CT衰减值和平均QSM值(磁化率)。当平均QSM值为正值(顺磁性ROI)时,还计算最大和第95百分位CT衰减值以及最大和第95百分位QSM值,以更好地理解CT衰减值和磁化率的特征,这在表观扩散系数的分析中通常采用(18)。对于平均QSM值为负值的ROI(抗磁性ROI),计算最大和第95百分位CT衰减值以及最小和第5百分位QSM值。通过以下对 CT 衰减值与磁化率之间的相关性进行评估:顺磁性 ROI 的平均 CT 衰减值与平均 QSM 值、最大 CT 衰减值与最大 QSM 值、第 95 百分位 CT 衰减值与第 95 百分位 QSM 值;抗磁性 ROI 的平均 CT 衰减值与平均 QSM 值、最大 CT 衰减值与最小 QSM 值、第 95 百分位 CT 衰减值与第 5 百分位 QSM 值。
中央核 (CM) 是丘脑板内核,被认为是深部脑刺激 (DBS) 和消融手术治疗多种神经和精神疾病的潜在有效靶点。然而,CM 的结构在标准 T1 和 T2 加权 (T1w 和 T2w) 磁共振图像上是不可见的,这妨碍了它作为临床应用的直接 DBS 靶点。本研究的目的是展示如何使用定量磁化率映射 (QSM) 技术对丘脑区域内的 CM 进行成像。本研究纳入了 12 名患有帕金森病、肌张力障碍或精神分裂症的患者。在 3-T MR 扫描仪上获取 3D 多回波梯度回忆回波 (GRE) 序列以及 T1w 和 T2w 图像。QSM 图像是根据 GRE 相位数据重建的。在 T1w、T2w 和 QSM 图像上对 CM 进行了直接目视检查。此外,使用单因素方差分析 (ANOVA) 检验比较了 T1w、T2w 和 QSM 图像上 CM 与丘脑相邻后部的对比噪声比 (CNR)。QSM 显著改善了 CM 核的可视化。在 QSM 上可以观察到与周围环境相比 CM 的清晰轮廓,但在 T1w 和 T2w 图像上则未观察到。统计分析表明,QSM 上的 CNR 明显高于 T1w 和 T2w 图像上的 CNR。总之,我们的结果表明 QSM 是一种有前途的技术,可改善 CM 的可视化,作为 DBS 手术的直接靶向。
目的:最近有研究表明阿尔茨海默病 (AD) 会出现皮质铁沉积。在本研究中,我们旨在评估使用定量磁敏感度映射 (QSM) 测量的皮质灰质铁在临床认知障碍谱中的差异。材料和方法:这项回顾性研究评估了 73 名认知正常 (NC) 的参与者(平均年龄±标准差,66.7±7.6 岁;52 名女性和 21 名男性)、158 名轻度认知障碍 (MCI) 患者和 48 名 AD 痴呆患者。参与者在 3-T 扫描仪上使用三维多动态多回波序列进行脑磁共振成像。我们采用了深度神经网络 (QSMnet+) 并使用基于 FreeSurfer v6.0 的自动分割软件来提取皮质中的解剖标签和感兴趣的体积。我们使用协方差分析来研究每个大脑区域临床诊断组之间的磁敏感度差异。采用多元线性回归分析研究敏感性值与简易精神状态检查表(MMSE)等认知评分之间的相关性。结果:三组中,MCI 合并 AD 患者的额叶(P < 0.001)、颞叶(P = 0.004)、顶叶(P = 0.001)、枕叶(P < 0.001)和扣带皮层(P < 0.001)的平均敏感性高于 NC 患者。在 MCI 合并 AD 组中,在校正年龄、性别、受教育程度、区域体积和 APOE4 携带者状态后,扣带皮层(β = -216.21,P = 0.019)和岛叶皮层(β = -276.65,P = 0.001)的平均敏感性是 MMSE 评分的独立预测因子。结论:通过 QSMnet+ 测量,AD 和 MCI 患者的皮质铁沉积高于 NC 参与者。扣带回和岛叶皮质中的铁沉积可能是认知障碍相关神经变性的早期影像学标志。关键词:铁;定量评估;认知障碍;磁共振成像
尽管缺乏对潜在生物物理机制的明确了解,但鸽子感知地磁场的能力已得到最终证实。鸽子耳蜗中的准球形铁细胞器以前被称为“角质体”,由于其位置和铁成分,与磁感应具有潜在相关性;然而,目前有关这些结构的磁化率的数据有限。这里应用量子磁成像技术来表征单个铁角质体的原位磁性。从角质体发出的杂散磁场被映射并与详细的分析模型进行比较,以提供单个粒子的磁化率估计值。图像显示单个角质体内存在超顺磁性和亚铁磁性域,磁化率在 0.029 到 0.22 范围内。这些结果为了解角质体难以捉摸的生理作用提供了见解。测量的磁化率与基于扭矩的磁感应模型不一致,将铁储存和静纤毛稳定作为两个主要的假定角质体功能。这项研究确立了量子磁成像作为一种重要工具,可以补充现有的一系列用于筛选潜在磁性粒子磁受体候选物的技术。
在快速 MRI 成像中,B 0 不均匀性会导致非线性图像失真(例如,对于 EPI)或图像模糊(例如,对于螺旋采集)。5 对于 CEST,B 0 不均匀性会引起频率偏移 6 ,这会导致量化中的系统误差。体内 MRI 检查对受试者的运动很敏感。那些具有长 MRI 序列或重复次数较多的 MRI 检查尤其容易受到受试者运动的影响。7,8 受试者位置的变化不仅经常通过 k 空间不同部分之间的不一致直接导致运动伪影,而且还会通过由位于磁化率差异很大的组织(例如脑组织、骨组织和空气)之间的磁化率界面处的源引起的局部场扰动的位置变化导致 B 0 场的均匀性降低而间接导致运动伪影。9,10
在快速 MRI 成像中,B 0 不均匀性会导致非线性图像失真(例如,对于 EPI)或图像模糊(例如,对于螺旋采集)。5 对于 CEST,B 0 不均匀性会引起频率偏移 6 ,这会导致量化中的系统误差。体内 MRI 检查对受试者的运动很敏感。那些具有长 MRI 序列或重复次数较多的 MRI 检查尤其容易受到受试者运动的影响。7,8 受试者位置的变化不仅经常通过 k 空间不同部分之间的不一致直接导致运动伪影,而且还会通过由位于磁化率差异很大的组织(例如脑组织、骨组织和空气)之间的磁化率界面处的源引起的局部场扰动的位置变化导致 B 0 场的均匀性降低而间接导致运动伪影。9,10
GE 3T MR750 扫描仪:BIRC 拥有最先进的 GE Signa MR750 3.0T 磁铁。当前软件 ID DV26.0_R04_1921.a。在比较 1.5T 磁铁和 3.0T 磁铁的协议时,您必须记住以下几点。 SNR 大约是 1.5T 的两倍 - 增加的 SNR 会导致运动增加(可以通过增加矩阵来纠正) T1 弛豫率更长:800-1000 - 这会降低您的 SAR T2 和 T2* 率更短:将 TE 从 100 降低到 80 化学位移具有两倍的磁化率:脂肪和水的化学位移为 447 赫兹 3T 的磁化率是 fMRI 5-10% 的四倍,而 1.5T 为 1-2% RF 功率沉积大约是四倍 增加磁体流体动力学效应(T 膨胀) 注意:这些只是提到的几个差异,不应视为绝对差异。
摘要:磁性药物靶向是一种新的癌症治疗方法,其中磁性纳米粒子被用作抗癌药物的载体。通常,使用外部磁体来引导血管内的粒子朝所需的方向运动。然而,这种引导的一个不良副作用是粒子在引导磁体下方积聚。许多研究人员解决了积聚粒子的数量问题,但据作者所知,迄今为止尚未研究积聚曲线对产生的磁场以及因此对磁引导力的影响。因此,在提出的研究中,用数值方法研究了积聚曲线对磁力的影响。因此,检查了一个血管的二维模型,其中假设粒子为积聚曲线,并有一个附近的磁体。此外,近似累积轮廓的长度、厚度和有效磁化率以及磁铁尺寸也发生了变化。结果表明,场分布受到显著影响,尤其是对于高有效磁化率。最初施加的轮廓放大了磁力;然而,当轮廓累积时,磁力降低了 50%。总的来说,结果表明,在模拟模型中必须考虑粒子分布对磁场的反作用。