مدلسازی اثرCEST از طریق تشدید مغناطیسی برای تعیین همزمان نرخ تبادل شیمیایی و غلظت آمین و آمید در بدن انسان | ||
| مدل سازی در مهندسی | ||
| دوره 23، شماره ویژه 81، تابستان 1404، صفحه 221-233 اصل مقاله (671.81 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/jme.2024.34017.2660 | ||
| نویسنده | ||
| محمد رضا رضاییان* | ||
| گروه مهندسی پزشکی، دانشگاه صنعتی همدان، همدان، ایران | ||
| چکیده | ||
| انتقال اشباع منجر به جابجایی هیدروژنهای آب و مولکولهای بافتهای بدن از طریق اعمال پالس اشباع الکترومغناطیسی به رشته پالس تصویربرداری اسکنر تشدید مغناطیسی میشود. اثر CEST حاصل از تبادل مابین عاملهای کنتراست درونی یا بیرونی با آب موجود در بدن، یکی از زیربخشهای فرآیندهای تبادل شیمیایی محسوب میشود. اثر CEST به عواملی همچون زمانهای استراحت، نرخ تبادل شیمیایی، غلظت عامل کنتراست و ویژگیهای پالس اشباع الکترومغناطیسی بستگی دارد. از این عوامل میتوان به اطلاعاتی از نحوه تعامل شیمیایی، آنزیمها، متابولیتها، یونهای فلزی، pH، مصرف گلوکز و دیگر شرایط بالینی دست یافت. این مقاله روابطی تحلیلی برای تعیین نرخ تبادل شیمیایی و غلظت عامل کنتراست از طریق مدلسازی اثر CEST به عنوان تابع هدف با استفاده از نمودار امگا تعیین میکند.علاوه بر آن با محاسبه دامنه بهینه پالس الکترومغناطیسی مستطیلی از طریق بیشینهسازی تابع هدف محدبگونه پیشنهادی اثرCEST، مجددا نرخ تبادل شیمیایی و غلظت عامل کنتراست مورد ارزیابی قرار میگیرد. ارزیابی نتایج دو راهکار پیشنهادی با استفاده از دادههای پارامتری دوحوضچهای آمید-آب و آمین-آب از طریق مقایسه با دو بیان دیگر از اثر CEST که مورد استناد مطالعات متعددی بوده نیز انجام گرفته است. نمودارهای امگا حاصله از مدلسازی پیشنهادی اثرCEST ، بهترین انطباق در تعیین نرخ تبادل و غلظت را برای ترکیب آب-آمین بر اساس کمترین درصد خطای نسبی، حدودا 5/0% و 8/4% به ترتیب بوده است. از طرفی بر مبنای روش تعیین دامنه بهینه، بهترین تطابق در تخمین نرخ تبادل و غلظت به ترتیب با دقت 91% و 100%، در آمیدها حاصل شده است. | ||
| کلیدواژهها | ||
| انتقال اشباع؛ عامل کنتراست؛ مدلسازی اثر CEST؛ نرخ تبادل شیمیایی | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 598 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 336 |
||
| تعداد نشریات | 22 |
| تعداد شمارهها | 722 |
| تعداد مقالات | 10,383 |
| تعداد مشاهده مقاله | 72,839,998 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 64,536,718 |