MARC

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■020    ▼a9798380137416
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI30636194
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a616
■1001  ▼aSaucedo,  Andres.
■24510▼aRadial  Echo  Planar  Spectroscopic  Imaging:  Acceleration  and  Applications  for  Diffusion-Weighted  Acquisitions▼h[electronic  resource]
■260    ▼a[S.l.]:▼bUniversity  of  California,  Los  Angeles.  ▼c2023
■260  1▼aAnn  Arbor  :▼bProQuest  Dissertations  &  Theses,  ▼c2023
■300    ▼a1  online  resource(267  p.)
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  85-02,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Thomas,  Michael  Albert.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  California,  Los  Angeles,  2023.
■506    ▼aThis  item  must  not  be  sold  to  any  third  party  vendors.
■520    ▼aMagnetic  resonance  spectroscopy  (MRS)  and  spectroscopic  imaging  (MRSI)  are  powerful,  non-invasive  tools  that  are  capable  of  assessing  the  concentrations  and  distributions  of  various  metabolic  compounds  in  vivo.  Single-voxel  MRS  methods  such  as  STEAM  and  PRESS  measure  the  temporal  signal  from  a  specific,  localized  volume  of  interest.  As  such,  single-voxel  MRS  does  not  require  any  type  of  spatial  encoding,  such  as  frequency  and  phase  encoding  which  are  used  routinely  in  magnetic  resonance  imaging  (MRI).  Although  simpler  to  implement  for  clinical  applications,  MRS  methods  are  nonetheless  limited  in  their  ability  to  efficiently  acquire  spectra  across  large  anatomical  regions,  since  only  a  relatively  small  volume  can  be  probed  per  measurement.  On  the  other  hand,  multi-voxel  acquisitions  can  be  done  with  MRSI,  which  incorporates  additional  two-dimensional  (2D)  or  three-dimensional  (3D)  spatial  encoding  dimensions  (i.e.,  k-space)  to  resolve  multiple  spectra  from  a  large  volume  or  slice  within  a  single  scan  session.  However,  conventional  MRSI  techniques  currently  in  clinical  use  depend  on  sequential  phase  encoding  of  each  spatial  dimension,  which  often  results  in  long  scan  durations.  Therefore,  the  focus  of  much  research  in  MRSI  has  been  to  accelerate  the  acquisition  through  various  means  such  as  by  undersampling  or  by  using,  often  also  in  combination  with  undersampling,  advanced  sampling  methods  such  as  simultaneous  spatiotemporal  sampling  of  one  spatial  dimension  and  the  spectral  (time)  dimension.  The  latter  approach  is  accomplished  by  implementing  so-called  echo-planar  k-t  trajectories,  which  interleave  the  acquisition  of  one  frequency-encoded  spatial  dimension  (k)  with  the  temporal  samples  (t)  necessary  for  resolving  the  spectrum.  The  other  spatial  dimensions  are  often  resolved  with  conventional  phase  encoding.  Thus,  echo-planar  spectroscopic  imaging  (EPSI)  is  able  to  accelerate  an  MRSI  scan  session  by  at  least  an  order  of  magnitude.  When  first  proposed  in  the  mid  1980's,  EPSI  was  done  with  Cartesian  trajectories  and,  since  the  late  1990's,  non-Cartesian  trajectories  such  as  spirals,  concentric  circular,  rosette,  and  radial  trajectories  have  been  implemented  for  fast  MRSI.  These  non-Cartesian  trajectories  provide  advantageous  trade-offs  in  imaging  speed,  signal-to-noise  ratio,  and  motion  robustness  compared  with  Cartesian  EPSI.  More  recently,  as  late  as  2019,  radial  echo  planar  spectroscopic  imaging  (REPSI)  has  been  described  as  a  nascent  subfield  in  proton  (1H)  MRSI.  Although  radial  projections  were  the  first  to  be  demonstrated  for  MRI,  the  adoption  of  radial  sampling  for  MRSI  had  only  found  limited  applications  for  non-proton  MRSI,  such  as  for  phosphorus  (31P)  and  carbon  (13C),  and  had  not  yet  been  demonstrated  for  in  vivo  1H  MRSI.  This  work  presents  a  study  of  1H  MRSI  in  the  human  brain  in  vivo  using  radial  echo-planar  trajectories,  as  well  as  applications  for  diffusion-weighted  MRSI.  The  capability  of  REPSI  for  further  acceleration  compared  to  Cartesian  EPSI  are  shown  within  a  compressed  sensing  framework,  in  which  the  undersampled  REPSI  data  can  be  reconstructed  with  good  fidelity  by  exploiting  the  sparsity  of  the  data  within  a  transform  domain.  In  addition  to  its  higher  tolerance  for  accelerations,  the  motion  robustness  of  REPSI  is  shown  in  free-breathing  healthy  liver  and  prostate  acquisitions.Both  MRS  and  MRSI  methods  are  compatible  with  diffusion-weighted  (DW)  techniques.  DW-MRS  and  DW-MRSI  are  able  to  explore  the  microstructural  characteristics  of  tissues  in  vivo  due  to  the  predominantly  intracellular  compartmentalization  of  metabolites.  Unlike  water,  which  permeates  both  the  intra-  and  extra-cellular  spaces,  most  metabolites  are  confined  within  the  intracellular  space,  so  that  their  diffusion  reflects  the  structure  and  function  of  tissues  at  the  microscopic  scale.  This  compartment-specific  assessment  of  tissue  structure  enables  a  clearer  understanding  of  the  cellular-level  conditions  and  alterations  that  underlie  various  pathologies.  This  work  also  presents  the  first  demonstration  of  a  diffusion-weighted  technique,  first  proposed  in  the  mid  1990's  and  early  2000's,  for  in  vivo  single  voxel  DW-MRS  and  DW-MRSI  in  the  human  brain.  This  so-called  "single-shot  diffusion  trace-weighted"  scheme  had  been  untestable  in  humans,  until  recently,  due  to  earlier  hardware  limitations  of  clinical  scanners.  The  acquisition  and  processing  of  the  single  voxel  DW-MRS  data  was  optimized  as  a  precursor  for  the  spectroscopic  imaging  version  of  the  sequence.  It  is  shown  that  radial  echo  planar  trajectories  are  particularly  advantageous  for  DW-MRSI,  due  to  their  self-navigation  capability  that  enables  post-processing-based  corrections  of  the  diffusion-weighted  data,  which  is  susceptible  to  shot-to-shot  phase  and  frequency  inconsistencies.  In  the  Appendix,  further  work  in  acceleration  in  the  context  of  parallel  imaging  using  low-rank  approximations  is  also  demonstrated  for  MRI  acquisitions.
■590    ▼aSchool  code:  0031.
■650  4▼aMedical  imaging.
■650  4▼aBiomedical  engineering.
■650  4▼aBiophysics.
■653    ▼aMagnetic  resonance  spectroscopic  imaging
■653    ▼aMagnetic  resonance  spectroscopy
■653    ▼aRadial  echo  planar  spectroscopic  imaging
■653    ▼aSpatial  dimension
■690    ▼a0574
■690    ▼a0786
■690    ▼a0541
■71020▼aUniversity  of  California,  Los  Angeles▼bBiomedical  Physics  0119.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g85-02B.
■773    ▼tDissertation  Abstract  International
■790    ▼a0031
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2023
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T16934873▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.
■980    ▼a202402▼f2024

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