A multiparametric quantitative MRI pipeline for preclinical applications

Kantitatif manyetik rezonans görüntüleme (qMRI), relaksasyon süreleri ve manyetik duyarlılık gibi MRI sinyalini öngörülebilir biçimde etkileyen dokuya özgü özelliklerin doğrudan ölçülmesini sağlayarak nitel kontrastların ötesinde tekrarlanabilir biyogöstergeler sunar. Böylece, sağlıklı yaşlanmadan psikiyatrik bozukluklara kadar geniş bir yelpazedeki süreçler incelenebilir; çoklu parametrelerin birlikte değerlendirilmesi ise her birinin farklı biyolojik özellikleri yansıtması sayesinde tamamlayıcı bir bakış açısı sağlar. Bu tez kapsamında, preklinik uygulamalara yönelik çok parametreli bir qMRI işlem hattı geliştirilmiş ve 7T tarayıcıda görüntülenen 21 dişi Wistar sıçanı üzerinde uygulanmıştır. İşlem hattı, relaksometri haritalarının (T1, T2, R2*) çıkarılmasını, Python tabanlı bir çerçeve ve kullanıcı dostu bir GUI'yi içermekte; yeniden üretilebilirlik için verileri otomatik olarak BIDS uyumlu formata dönüştürmektedir. Elde edilen relaksometri haritaları mevcut yazılımlarla Bland-Altman analizi kullanılarak karşılaştırılmış ve yüksek uyum göstermiştir. İşlem hattı ayrıca kantitatif manyetik duyarlılık haritalamasına (QSM) genişletilmiş; özel oluşturulan fantom ile algoritmalar karşılaştırılmış ve STAR-QSM görsel inceleme ile nRMSE analizlerinde en başarılı yöntem olarak belirlenmiştir. Bu yöntem, faz verilerinin ön işlenmesinde ve duyarlılık haritalarının Sepia yazılımı aracılığıyla üretilmesinde kullanılmıştır. Tüm ROI'ler için ortalama duyarlılık ve relaksometri değerleri hesaplanmış, ortalama, standart sapma, SEM ve voxel sayıları raporlanmıştır. Sonuç olarak, bu çalışma relaksometri ve QSM'yi bütünleştiren tekrarlanabilir bir preklinik qMRI çerçevesi ortaya koymakta; yöntemsel titizlik ve translasyonel potansiyel sergileyerek hastalık ve yaşlanma modellerinde mikroyapısal ve fizyolojik değişikliklerin incelenmesi için sağlam bir temel sunmaktadır.