Quantitative susceptibility mapping
குவான்டிடேடிவ் சசெப்டிபிலிட்டி மேப்பிங் (கியூஎஸ்எம்) பாரம்பரிய சசெப்டிபிலிட்டி வெய்ட் இமேஜிங்கிலிருந்து வேறுபட்ட காந்த அதிர்வு இமேஜிங்கில் (எம்ஆர்ஐ) ஒரு புதிய மாறுபட்ட பொறிமுறையை வழங்குகிறது. கியூஎஸ்எம் இல் உள்ள வோக்ஸல் தீவிரம் அடிப்படை திசு வெளிப்படையான காந்த உணர்திறனுக்கு நேரியல் விகிதாசாரமாக உள்ளது, இது இரசாயன அடையாளம் மற்றும் இரும்பு, கால்சியம், கடோலினியம் மற்றும் சூப்பர் பாரா காந்த இரும்பு ஆக்சைடு (எஸ். பி. ஐ. ஓ) நானோ துகள்கள் உள்ளிட்ட குறிப்பிட்ட பயோமார்க்கர்களின் அளவீட்டுக்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும். க்யூஎஸ்எம் கட்டப் படங்களைப் பயன்படுத்துகிறது, காந்தப்புலத்தை எளிதில் பாதிக்கப்படக்கூடிய மூல தலைகீழ் சிக்கலுக்குத் தீர்க்கிறது, மேலும் முப்பரிமாண எளிதில் பாதிக்கப்படக்கூடிய விநியோகத்தை உருவாக்குகிறது. அதன் அளவு தன்மை மற்றும் சில வகையான பொருட்களுக்கான உணர்திறன் காரணமாக, சாத்தியமான கியூஎஸ்எம் பயன்பாடுகளில் பெருமூளை நுண்ணுயிரிகள் மற்றும் நரம்பியக்கடத்தல் நோய்களின் தரப்படுத்தப்பட்ட அளவு அடுக்கு, துல்லியமான கடோலினியம் அளவீடு இதற்கு மாறாக மேம்படுத்தப்பட்ட எம்ஆர்ஐ மற்றும் நானோ மருத்துவத்தில் இலக்கு வைக்கப்பட்ட தெரானோஸ்டிக் மருந்து உயிரியல் விநியோகத்தின் நேரடி கண்காணிப்பு ஆகியவை அடங்கும். பின்னணி எம். ஆர். ஐ. யில், முக்கிய துருவமுனைப்பு பி0 புலத்தில் ஃபெரோ காந்தமற்ற உயிர்ப்பொருள் எளிதில் பாதிக்கப்படக்கூடிய தன்மையால் தூண்டப்படும் உள்ளூர் புலம் இருமுனை கர்னலுடன் தொகுதி எளிதில் பாதிக்கப்படக்கூடிய விநியோகத்தின் ஒருங்கிணைப்பாகும்ஃ இந்த இடஞ்சார்ந்த சுழற்சியை ஃபோரியர் களத்தில் புள்ளி வாரியான பெருக்கமாக வெளிப்படுத்தலாம்ஃ இந்த ஃபோரியர் வெளிப்பாடு எளிதில் பாதிக்கப்படக்கூடிய விநியோகம் அறியப்படும்போது புலத்தில் ஏற்படும் இடையூறுகளை கணிக்க ஒரு திறமையான வழியை வழங்குகிறது. இருப்பினும், ஃபோரியர் களத்தில் B0 ஐப் பொறுத்தவரை மாயக் கோணத்தில் ஒரு ஜோடி கூம்பு மேற்பரப்புகளில் பூஜ்ஜியத்தால் வகுக்கப்படுவதை புலத்திலிருந்து தலைகீழ் சிக்கல் உள்ளடக்கியது. இதன் விளைவாக, கூம்பு மேற்பரப்பில் உள்ள இடஞ்சார்ந்த அதிர்வெண்களில் எளிதில் பாதிக்கப்படக்கூடிய தன்மை குறைவாக தீர்மானிக்கப்படுகிறது, இது பெரும்பாலும் புனரமைக்கப்பட்ட கியூஎஸ்எம் இல் கடுமையான ஸ்ட்ரீக்கிங் கலைப்பொருட்களுக்கு வழிவகுக்கிறது. நுட்பங்கள் தரவு கையகப்படுத்தல் கொள்கையளவில், தரவு கையகப்படுத்தலுக்கு எந்த 3டி சாய்வு எதிரொலி வரிசையையும் பயன்படுத்தலாம். நடைமுறையில், உகந்த இமேஜிங் அளவுருக்கள் குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகள் மற்றும் புலத்தின் வலிமையைப் பொறுத்தது என்றாலும், மிதமான நீண்ட எதிரொலி நேரத்துடன் கூடிய உயர் தெளிவுத்திறன் இமேஜிங் போதுமான எளிதில் பாதிக்கப்படக்கூடிய விளைவுகளைப் பெற விரும்பப்படுகிறது. B1 சமச்சீரற்ற தன்மையின் பங்களிப்பு இல்லாமல் துல்லியமான B0 புல அளவீட்டுக்கு பல-ஈகோ கையகப்படுத்தல் நன்மை பயக்கும். ஓட்டம் இழப்பீடு சிரை இரத்தத்தில் எளிதில் பாதிக்கப்படக்கூடிய அளவீட்டின் துல்லியத்தை மேலும் மேம்படுத்தலாம், ஆனால் முழுமையாக ஓட்டம் ஈடுசெய்யப்பட்ட மல்டி-ஈகோ வரிசையை உருவாக்க சில தொழில்நுட்ப சிக்கல்கள் உள்ளன. பின்னணி புலம் அகற்றுதல் மனித மூளை அளவு எளிதில் பாதிக்கப்படக்கூடிய வரைபடத்தில், மூளைக்குள் உள்ள உள்ளூர் எளிதில் பாதிக்கப்படக்கூடிய ஆதாரங்கள் மட்டுமே ஆர்வமாக உள்ளன. இருப்பினும், உள்ளூர் மூலங்களால் தூண்டப்படும் காந்தப்புலம் தவிர்க்க முடியாமல் முக்கிய புலம் சமச்சீரற்ற தன்மை (அபூரண ஷிம்மிங்) மற்றும் காற்று-திசு இடைமுகம் போன்ற பிற மூலங்களால் தூண்டப்பட்ட புலத்தால் மாசுபடுகிறது, அதன் எளிதில் பாதிக்கப்படக்கூடிய வேறுபாடு உள்ளூர் மூலங்களை விட வலுவான அளவின் வரிசையாகும். எனவே, கட்டப் படங்களில் தெளிவான காட்சிப்படுத்தலுக்கும், கியூஎஸ்எம்-இல் துல்லியமான அளவிற்கும் உயிரியல் அல்லாத பின்னணி புலம் அகற்றப்பட வேண்டும். வெறுமனே, பின்னணி புலத்தை ஒரு தனி குறிப்பு ஸ்கேன் மூலம் நேரடியாக அளவிட முடியும், அங்கு ஆர்வமுள்ள மாதிரி அதே வடிவத்துடன் ஒரு சீரான பேண்டத்தால் மாற்றப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் ஸ்கேனரை ஒரே மாதிரியாக வைத்திருக்கிறது. இருப்பினும், மருத்துவ பயன்பாட்டிற்கு, அத்தகைய அணுகுமுறை சாத்தியமற்றது மற்றும் பிந்தைய செயலாக்க அடிப்படையிலான முறைகள் விரும்பப்படுகின்றன. ஹை-பாஸ் வடிகட்டுதல் உள்ளிட்ட பாரம்பரிய ஹூரிஸ்டிக் முறைகள், பின்னணி புலத்தை அகற்றுவதற்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும், இருப்பினும் அவை உள்ளூர் புலத்தை சேதப்படுத்துகின்றன மற்றும் அளவு துல்லியத்தை குறைக்கின்றன. சமீபத்திய பின்னணி புலம் அகற்றும் முறைகள் பின்னணி புலம் ஒரு ஒத்திசைவான செயல்பாடு என்ற உண்மையை நேரடியாகவோ அல்லது மறைமுகமாகவோ பயன்படுத்துகின்றன. இயற்பியல் கோட்பாடுகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட இரண்டு சமீபத்திய முறைகள், டைபோல் ஃபீல்ட்ஸ் மீது ப்ரொஜெக்ஷன் (பி. டி. எஃப்) மற்றும் கட்ட தரவுகளில் அதிநவீன ஹார்மோனிக் ஆர்டிஃபாக்ட் ரிடக்ஷன் (எஸ். எச். ஏ. ஆர். பி), மதிப்பிடப்பட்ட உள்ளூர் புலத்தில் மேம்பட்ட மாறுபாடு மற்றும் அதிக துல்லியத்தை நிரூபித்தன. இரண்டு முறைகளும் பின்னணி புலத்தை அறியப்படாத பின்னணி எளிதில் பாதிக்கப்படக்கூடிய விநியோகத்தால் உருவாக்கப்படும் காந்தப்புலமாக மாதிரியாக்குகின்றன, மேலும் தோராயமான ஆர்த்தோகோனாலிட்டி அல்லது ஹார்மோனிக் பண்பைப் பயன்படுத்தி உள்ளூர் புலத்திலிருந்து வேறுபடுத்துகின்றன. லாப்லாசியன் எல்லை மதிப்பு (LBV) முறையில் நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளபடி, லாப்லேஸின் சமன்பாட்டை எளிமைப்படுத்தப்பட்ட எல்லை மதிப்புகளுடன் தீர்ப்பதன் மூலமும் பின்னணி புலத்தை நேரடியாகக் கணக்கிட முடியும். புலத்திலிருந்து மூலத்திற்கு தலைகீழ் புலத்திலிருந்து மூலத்திற்கு தலைகீழ் சிக்கலை பல்வேறு தொடர்புடைய நன்மைகள் மற்றும் வரம்புகளுடன் பல முறைகள் மூலம் தீர்க்க முடியும். பல நோக்குநிலை மாதிரிகள் (சிஓஎஸ்எம்ஓஎஸ்) மூலம் உணர்திறன் கணக்கீடு சிஓஎஸ்எம்ஓஎஸ் பல நோக்குநிலைகளிலிருந்து அதிகப்படியான மாதிரிகள் மூலம் தலைகீழ் சிக்கலைத் தீர்க்கிறது. ஃபோரியர் களத்தில் பூஜ்ஜிய கூம்பு மேற்பரப்பு B0 புலத்தைப் பொறுத்தவரை மாய கோணத்தில் சரி செய்யப்படுகிறது என்ற உண்மையை காஸ்மோஸ் பயன்படுத்துகிறது. எனவே, ஒரு பொருள் B0 புலத்தைப் பொறுத்து சுழற்றப்பட்டால், பொருளின் சட்டகத்தில், B0 புலம் சுழற்றப்படுகிறது, இதனால் கூம்பு. இதன் விளைவாக, கூம்பு காரணமாக கணக்கிட முடியாத தரவு புதிய நோக்குநிலைகளில் கிடைக்கிறது. காஸ்மோஸ் ஒரு மாதிரி-இல்லாத எளிதில் பாதிக்கப்படக்கூடிய விநியோகத்தை எடுத்துக்கொள்கிறது மற்றும் அளவிடப்பட்ட தரவுகளுக்கு முழு நம்பகத்தன்மையை வைத்திருக்கிறது. இந்த முறை இன் விட்ரோ, எக்ஸ் விவோ மற்றும் பேண்டம் சோதனைகளில் விரிவாக சரிபார்க்கப்பட்டுள்ளது. இன் விவோ மனித மூளை இமேஜிங்கிலிருந்து பெறப்பட்ட அளவு எளிதில் பாதிக்கப்படக்கூடிய வரைபடங்களும் மூளை உடற்கூறியல் பற்றிய முந்தைய அறிவுடன் அதிக அளவு உடன்பாட்டைக் காட்டின. கொஸ்மோஸுக்கு பொதுவாக மூன்று நோக்குநிலைகள் தேவைப்படுகின்றன, இது மருத்துவ பயன்பாடுகளுக்கான நடைமுறைத்தன்மையை கட்டுப்படுத்துகிறது. இருப்பினும், மற்ற நுட்பங்களை அளவீடு செய்ய கிடைக்கும்போது இது ஒரு குறிப்பு தரமாக செயல்படக்கூடும். உருவவியல் இயக்கப்பட்ட இருமுனை தலைகீழ் (எம். இ. டி. ஐ) எம். ஆர். ஐயின் ஒரு தனித்துவமான நன்மை என்னவென்றால், இது கட்டப் படத்தை மட்டுமல்ல, அளவின் படத்தையும் வழங்குகிறது. கொள்கையளவில், ஒரு அளவிலான படத்தில் மாறுபட்ட மாற்றம் அல்லது அதற்கு சமமான விளிம்பு, திசு வகையின் அடிப்படை மாற்றத்திலிருந்து எழுகிறது, இது எளிதில் பாதிக்கப்படக்கூடிய மாற்றத்திற்கு அதே காரணமாகும். இந்த அவதானிப்பு கணிதத்தில் எம். இ. டி. ஐ. யில் மொழிபெயர்க்கப்பட்டுள்ளது, அங்கு ஒரு க்யூ. எஸ். எம் இல் உள்ள விளிம்புகள் தொடர்புடைய அளவு படத்தில் இல்லாதவை ஒரு எடையுள்ள நெறிமுறை குறைப்பு சிக்கலைத் தீர்ப்பதன் மூலம் சிதைக்கப்படுகின்றன. ஃபான்டம், இன் விட்ரோ மற்றும் எக்ஸ் விவோ சோதனைகளிலும் மெடி விரிவாக சரிபார்க்கப்பட்டுள்ளது. இன் விவோ மனித மூளையில், மெடி கணக்கிடப்பட்ட கியூஎஸ்எம் புள்ளியியல் ரீதியாக குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாடு இல்லாமல் காஸ்மோஸுடன் ஒப்பிடும்போது ஒத்த முடிவுகளைக் காட்டியது. எம்இடிஐக்கு ஒற்றை கோண கையகப்படுத்தல் மட்டுமே தேவைப்படுகிறது, எனவே இது கியூஎஸ்எம்-க்கு மிகவும் நடைமுறை தீர்வாகும். வரையறுக்கப்பட்ட கே-விண்வெளி பிரிவு (டி. கே. டி) ஃபோரியர் களத்தில் குறைவாக நிர்ணயிக்கப்பட்ட தரவு கூம்பின் இருப்பிடத்திலும் அதன் உடனடி அருகிலும் மட்டுமே உள்ளது. k-இடத்தில் உள்ள இந்தப் பகுதிக்கு, இருமுனை கர்னலின் இடஞ்சார்ந்த அதிர்வெண்கள் பிரிவினைக்கு முன்னரே தீர்மானிக்கப்பட்ட பூஜ்ஜியமற்ற மதிப்புக்கு அமைக்கப்படுகின்றன. இந்த கே-விண்வெளி பிராந்தியத்தில் தரவை மீட்டெடுப்பதற்கான மேம்பட்ட உத்திகளின் விசாரணையும் தற்போதைய ஆராய்ச்சியின் ஒரு தலைப்பாகும். வரையறுக்கப்பட்ட கே-ஸ்பேஸ் பிரிவுக்கு ஒற்றை கோண கையகப்படுத்தல் மட்டுமே தேவைப்படுகிறது, மேலும் செயல்படுத்தும் எளிமை மற்றும் விரைவான கணக்கீட்டு வேகம் ஆகியவற்றிலிருந்து நன்மைகள் தேவைப்படுகின்றன. இருப்பினும், ஸ்ட்ரீக்கிங் கலைப்பொருட்கள் அடிக்கடி கியூஎஸ்எம்-இல் உள்ளன, மேலும் காஸ்மோஸ் கணக்கிடப்பட்ட கியூஎஸ்எம்-உடன் ஒப்பிடும்போது எளிதில் பாதிக்கப்படக்கூடிய மதிப்பு குறைத்து மதிப்பிடப்படுகிறது. இரும்பிலிருந்து கால்சிபிகேஷனை வேறுபடுத்தும் சாத்தியமான மருத்துவ பயன்பாடுகள் விவோ மற்றும் பேண்டம் சோதனைகளில் கார்டிகல் எலும்புகள், அவற்றின் முக்கிய கலவை கால்சிபிகேஷன், தண்ணீருடன் ஒப்பிடும்போது டயமக்னடிக் என்று உறுதிப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. எனவே, பொதுவாக வலுவான அளவுரு காந்தத்தை நிரூபிக்கும் இரும்பு வைப்புகளிலிருந்து கால்சிபிகேஷன்களை வேறுபடுத்த இந்த டயமக்னெட்டிஸத்தைப் பயன்படுத்த முடியும். இது டி 2 * எடையுள்ள படங்களில் குழப்பமான ஹைபோஇன்டென்ஸ் கண்டுபிடிப்புகளைக் கண்டறிவதற்கான சிக்கலைத் தீர்க்கும் கருவியாக கியூஎஸ்எம் செயல்பட அனுமதிக்கலாம். மாறுபட்ட முகவரின் அளவு வெளிப்புற எளிதில் பாதிக்கப்படக்கூடிய ஆதாரங்களுக்கு, பாதிக்கப்படக்கூடிய மதிப்பு கோட்பாட்டளவில் மாறுபட்ட முகவரின் செறிவுக்கு நேர்கோட்டு விகிதாசாரத்தில் உள்ளது. இது கடோலினியம் அல்லது எஸ். பி. ஐ. ஓ செறிவுகளின் இன் விவோ அளவீட்டுக்கு ஒரு புதிய வழியை வழங்குகிறது. குறிப்புகள் காந்த அதிர்வு இமேஜிங்