1. Innovations in functional MR imaging of the brain: arterial spin labeling and diffusion
- Author
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Raoult, Hélène, Petr, Jan, Gauvrit, Jean-Yves, Stamm, Aymeric, Bannier, Elise, Barillot, Christian, Ferré, Jean-Christophe, Vision, Action et Gestion d'informations en Santé (VisAGeS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-SIGNAUX ET IMAGES NUMÉRIQUES, ROBOTIQUE (IRISA-D5), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Télécom Bretagne-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Petr, Jan
- Subjects
[INFO.INFO-IM] Computer Science [cs]/Medical Imaging ,MESH: Neurons ,MESH: Positron-Emission Tomography and Computed Tomography ,[SDV.IB.MN]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Nuclear medicine ,MESH: Diffusion Magnetic Resonance Imaging ,Multimodal Imaging ,Sensitivity and Specificity ,[SDV.IB.MN] Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Nuclear medicine ,MESH: Magnetic Resonance Imaging ,MESH: Brain ,Image Interpretation, Computer-Assisted ,[INFO.INFO-IM]Computer Science [cs]/Medical Imaging ,Humans ,MESH: Brain Mapping ,Neurons ,Brain Mapping ,MESH: Humans ,Electron Spin Resonance Spectroscopy ,Brain ,Magnetic Resonance Imaging ,MESH: Sensitivity and Specificity ,Oxygen ,Diffusion Magnetic Resonance Imaging ,nervous system ,Positron-Emission Tomography ,MESH: Electron Spin Resonance Spectroscopy ,Tomography, X-Ray Computed ,MESH: Image Interpretation, Computer-Assisted ,MESH: Oxygen - Abstract
International audience; The standard technique for brain activation functional MRI (fMRI) is the BOLD sequence. Two new techniques have emerged: arterial spin labeling (ASL) MRI and diffusion MRI. Both have the theoretical advantage of more accurately directly demonstrating neuronal activation compared to BOLD imaging, resulting in improved spatial and temporal resolution. ASL is a perfusion sequence using labeled arterial protons as an endogenous perfusion agent. In spite of methodological difficulties, quantitative CBF measurements are possible. ASL is less susceptible to venous contamination than BOLD and more reproducible. Diffusion MRI evaluates neuronal activation at the cellular level with the prospect of excellent spatial resolution. The main limitations for both techniques are the technical difficulties in the acquisition and the low SNR. AS such, ASL is not widely used clinically and diffusion remains in the field of research. However, the increasing availability of 3T MR systems coupled with multi-channel surface coils and improved postprocessing techniques should improve the detection of the brain activation signal. It is thus possible that these techniques could become clinically available either in complement to or as a replacement for BOLD imaging.
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- 2011
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