Tese

Optimization and application of quantitative magnetic resonance imaging methods to analyze brain perfusion and function (2020)

• Authors:
  • Paschoal, André Monteiro
  • Leoni, Renata Ferranti (Orientador)
  • Paiva, Fernando Fernandes (coorient)
• Autor USP: PASCHOAL, ANDRÉ MONTEIRO - FFCLRP
• Unidade: FFCLRP
• Sigla do Departamento: 591
• Subjects: FLUXO SANGUÍNEO; CÉREBRO; CONTRASTE; RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
• Keywords: Arterial spin labeling; Cerebral blood flow; Diffusion; Difusão; Fluxo sanguíneo cerebral; Functional MRI; Intravoxel incoherent motion; IRM funcional; Marcação dos spins arteriais; Movimento incoerente intravoxel; Perfusão; Perfusion
• Agências de fomento:
  • Financiado pela CAPES
  • Financiado pelo CNPq
• Language: Inglês
• Abstract: O cérebro humano consiste de um orgão bastante complexo e especializado, sendo responsável por coordenar a execução das mais diversas funções desempenhadas pelo indivíduo. Para manter esses mecanismos regulados em uma condição normal, o cérebro deve ser continuamente abastecido por oxigênio e nutrientes requeridos para geração da energia necessária para desempenhar tais funções, uma vez que o cérebro não é capaz de armazenar energia. Para manter a entrega de nutrientes constante, o sistema neurovascular é crucial, o que implica em um complexo mecanismo de auto-regulação para evitar quaisquer obstrução em seu caminho. Tendo em vista a optimização da execução das tarefas requeridas, o cortex cerebral é dividido em sub-regiões estruturais, funcionais e vasculares, de modo que o abastacimento do cérebro pelo sangue varia tanto regionalmente quanto temporalmente, a depender do estímulo recebido pelo cérebro e com a demanda de energia requerida, de modo que uma desregulação dessa organização cerebral pode levar às mais variadas doenças. No presente estudo, nós trabalhamos na interface entre o desenvolvimento de métodos de acquisição e análise de imagens bem como na aplicação tanto em sujeitos saudáveis quanto em pacientes. Em termos de aquisição de imagem, trabalhamos na optimização do modo de leitura 3D Gradiente e Spin Eco (3D GRASE) e o efeito do uso de gradientes de compensação de fluxo nas imagens. Para os dados de IVIM, analisamos o efeito de diferentes parâmetros deaquisição nos modelos de análise, com o intuito de optimizar os algorítimos de análise das imagens a fim de uma fácil aplicação na rotina de pacientes com doenças neurológicas e cerebrovasculares. Finalmente, avaliamos a capacidade de ASL no estudo de funções cerebrais, seja no estado de repouso ou durante a realização de tarefas motoras e de linguagem. Para isso, usamos um módulo de leitura duplo eco para as imagens ASL, possibilitando assim a obtenção de parâmetros adequados tanto para a quantificação do fluxo sanguíneo cerebral (CBF), quanto para a análise do sinal que é dependente do nível de oxigenação do sangue (sinal BOLD). Para isso, começamos com uma tarefa mais simples e robusta, a tarefa motora, para a validação dos modelos utilizados e posteriormente a aplicação de tais modelos em sistemas mais complexos, como o caso das redes cerebrais de linguagem. Os principais achados desta tese incluem a melhor delimitação do sinal arterial ao usar o módulo de leitura 3D GRASE segmentado e gradientes de compensação de fluxo; a demonstração da viabilidade do ASL com leitura de eco duplo para a medida simultânea da quantificação precisa de CBF e medição do sinal BOLD para análise funcional; a investigação das bases fisiológicas da reorganização funcional do cérebro e melhor localização espacial da ativação cerebral de uma tarefa cognitiva por meio do ASL com eco duplo; uma descrição do estado da arte em IVIM para doenças neurológicas e neurovasculares; uma análise do impactodos parâmetros de aquisição e análise do IVIM para melhor ajustar as medidas de IVIM e um estudo piloto de IVIM aplicado em pacientes com glioma cerebral como um modelo de ruptura da barreira hematoencefálica
• Imprenta:
  • Publisher place: Ribeirão Preto
  • Date published: 2020
• Data da defesa: 23.01.2020


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How to cite

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• ABNT

  PASCHOAL, André Monteiro. Optimization and application of quantitative magnetic resonance imaging methods to analyze brain perfusion and function. 2020. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2020. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-19032020-104417/. Acesso em: 28 dez. 2025.

• APA

  Paschoal, A. M. (2020). Optimization and application of quantitative magnetic resonance imaging methods to analyze brain perfusion and function (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-19032020-104417/

• NLM

  Paschoal AM. Optimization and application of quantitative magnetic resonance imaging methods to analyze brain perfusion and function [Internet]. 2020 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-19032020-104417/

• Vancouver

  Paschoal AM. Optimization and application of quantitative magnetic resonance imaging methods to analyze brain perfusion and function [Internet]. 2020 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-19032020-104417/

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