فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

تبادل شیمیایی در اثر فرایند انتقال اشباع از طریق اعمال پالس اشباع کننده‌ی الکترومغناطیسی به رشته پالس تصویربرداری اسکنر تشدید مغناطیسی، اثر CEST نامیده می­شود. اثر CEST عمدتا به زمان­های استراحت، نرخ تبادل شیمیایی، غلظت عامل کنتراست و ویژگی­های پالس اشباع کننده‌ی الکترومغناطیسی بستگی دارد. میزان وابستگی نرخ تبادل شیمیایی به برخی از شاخص­­های بالینی از جمله pH، دما و مصرف گلوکز، امکان تشخیص غیر­تهاجمی و زودهنگام برخی از بیماری­ها را فراهم می­کند. در این مقاله برای تعیین و اندازه­گیری نرخ تبادل شیمیایی در قالب یک رابطه‌ی بسته‌ی ریاضی، تحلیل کمی از اثر CEST در قالب یک تابع هدف جدید ارائه شده است. اعمال روش­های مبتنی بر گرادیان روی تابع هدف محدب‌گونه‌ی پیشنهادی، توصیف جدیدی را از دامنه‌ی بهینه‌ی پالس اشباع کننده‌ی الکترومغناطیسی مستطیلی ارائه کرده است. معکوس­گیری از این توصیف، ضمن ارائه‌ی بیان تحلیلی جدیدی از نرخ تبادل، نمایش ساده­تری برای عامل­های کنتراست CEST دارای فرکانس تشدید بالا در قالبی ناوابسته به میزان غلظت عامل کنتراست را فراهم کرده است. ارزیابی تابع هدف و روابط پیشنهادی از طریق مقایسه با روش­های معتبر برگرفته از حل معادلات بلاخ-مک‌کانل با استفاده از داده­های پارامتری و واقعی انجام شده است. متوسط مجذور خطای نسبی تابع هدف بر مبنای داده­های پارامتری 25/7% بوده و برای روابط پیشنهادی دامنه‌ی بهینه‌ی پالس اشباع کننده‌ی الکترومغناطیسی و نرخ تبادل شیمیایی با استفاده از داده­های واقعی به ترتیب 3/6% و 2/4% است.