Согласованность и повторяемость оценок сосудистой реактивности на основе задания с задержкой дыхания и сканирования в состоянии покоя

Реакции BOLD-фМРТ на изменения нейронной активности зависят от сосудистой реактивности. Дополнение BOLD-сканирования, выполняемого во время задания, измерением сосудистой реактивности, полученным с помощью задержки дыхания или гиперкапнии, позволяет статистически уменьшить эту нежелательную вариабельность в представляющих интерес BOLD-реакциях. Недавно было высказано предположение, что сосудистую реактивность также можно оценивать с помощью сканирования в состоянии покоя. Целью настоящего исследования было сравнить три подхода к анализу задания с задержкой дыхания (блочный дизайн, синусно-косинусный регрессор и регрессор CO2) и подход для состояния покоя (регрессор CO2) при измерении сосудистой реактивности. Оценивали долю дисперсии BOLD-сигнала, объясняемую моделью, и повторяемость измерений. Пятнадцать здоровых участников выполнили задание с задержкой дыхания и прошли сканирование в состоянии покоя; во время обоих исследований регистрировали конечно-выдохной CO2. Сосудистую реактивность определяли как изменение процента BOLD-сигнала, связанное с CO2, на каждое изменение концентрации CO2 на 1 мм рт. ст. Карты и региональные оценки сосудистой реактивности продемонстрировали высокую повторяемость при использовании задания с задержкой дыхания. При подходе на основе данных состояния покоя повторяемость и доля дисперсии, объясняемая регрессором сигнала CO2, были ниже, что приводило к значительной вариабельности показателей сосудистой реактивности. Мы заключаем, что оценки сосудистой реактивности на основе задержки дыхания обладают большей повторяемостью, чем оценки на основе состояния покоя, а замена сканирования с задержкой дыхания сканированием в состоянии покоя при оценке сосудистой реактивности имеет ограничения.