理想化された細胞のQ空間分析における核サイズの評価のためのパルスシーケンス最適化方法

核サイズに対する感度を高めるために拡散加重MRIシグナルを生成するパルスシーケンスを調整するために、Q空間のインパルスプロパゲーター法は、細胞のコレクションとその核の各メンバーを記述する球状のジオメトリに適用され、細胞外空間のいくつかの可能な表現があります。この方法は、コンパートメント内繁殖体のおおよその調整を使用して、半透過性膜を介して核、細胞質、および細胞外空間間の伝播を可能にするために拡張されます。回折パターンは、PGSEおよびOGSEパルスシーケンスについて、3つのコンパートメントについて最初に個別に計算され、モンテカルロシミュレーションと比較して検証されます。別々のコンパートメントからの詳細なパターンは、大型核と小さな核の間の合計信号の最大コントラストのQ値を決定します。これは、ガウス位相分布（GPD）近似では正確ではない最適化です。次に、半透過性膜を持つリンクされたコンパートメントの場合に対して、回折パターンが計算されます。透過性の処理は、核サイズが異なるため、計算された信号の最大コントラストのためにパルスシーケンスパラメーターを適切に推定します。

To adjust pulse sequences that produce diffusion-weighted MRI signals for increased sensitivity to nucleus size, the impulse-propagator method in q-space is applied to a spherical geometry that would describe each member of a collection of cells and their nuclei, with several possible representations of the extracellular space. The method is extended to allow propagation between nucleus, cytoplasm, and extracellular space through semi-permeable membranes, using an approximate adjustment of intra-compartment propagators. Diffraction patterns are first calculated for the three compartments separately, for PGSE and OGSE pulse sequences, and verified by comparison with Monte Carlo simulations. The detailed patterns from the separate compartments determine the q value for maximum contrast in the total signal between large and small nuclei, an optimization that is not accurate in a Gaussian Phase Distribution (GPD) approximation. Then diffraction patterns are calculated for the case of linked compartments with semi-permeable membranes. The treatment of permeability adequately estimates pulse-sequence parameters for maximum contrast in calculated signal as nucleus size varies.