Frequency-dependent diffusion tensor distribution imaging in the evaluation of ischemic stroke - 26/03/26

Doi : 10.1016/j.neuri.2026.100270 
Sara Gröhn 1, a, Ángela Naranjo 1, b, Omar Narvaez 1, a, Maxime Yon c, Buse Buz-Yalug a, Santos Blanco b, Daniel Topgaard d, Esther Martinez-Lara b, M Ãngeles Peinado b, Jussi Tohka a, Alejandra Sierra , a
a A.I, Virtanen Institute for Molecular Sciences, University of Eastern, Finland 
b Department of Experimental Biology, University of Jaén, Spain 
c University of Rennes, LTSI, Rennes, Inserm-U1099, France 
d Department of Chemistry, University of Lund, Sweden 

Corresponding author.

Bienvenido a EM-consulte, la referencia de los profesionales de la salud.
Artículo gratuito.

Conéctese para beneficiarse!

En prensa. Manuscrito Aceptado. Disponible en línea desde el Thursday 26 March 2026
This article has been published in an issue click here to access

Abstract

Non-invasive MRI is widely used to assess and monitor ischemic stroke, yet conventional approaches often lack sensitivity to subtle microstructural changes and struggle to evaluate tissue viability across lesion, penumbra, and distal regions. In this study, frequency dependent diffusion tensor distribution imaging ( ω DTD) was combined with clustering of diffusion tensor distributions D ( ω ) and multivariate regression modeling to characterize ischemic tissue alterations in a whole brain section. Ex vivo ω DTD and histology were performed in rats subjected to middle cerebral artery occlusion (MCAO) or sham surgery (P = 17) 24 hours after reperfusion. Lesions showed cell loss and an increased presence of smaller, likely glial, cells. A random forest (RF) model was used to explain and predict histological parameters from diffusion tensor imaging (DTI), manually bin resolved ω DTD features, and cluster resolved ω DTD parameters. Model performance was evaluated using leave one animal out cross validation (LOO CV). ω DTD features better represented cell number than DTI metrics ( ω DTD R 2 = 0.73 vs. DTI R 2 = 0.49), with similar advantages for nuclear area and circularity ( ω DTD R 2 = 0.64 and 0.61 vs. DTI R 2 = 0.40 and 0.35). The RF model further proved beneficial in capturing complex, nonlinear relationships between MRI parameters and tissue characteristics. Overall, these results indicate that ω DTD provides richer microstructural information than standard DTI, and that combining ω DTD with advanced machine learning methods enhances interpretation of ischemic tissue damage.

El texto completo de este artículo está disponible en PDF.

Keywords : Ischemic stroke, MCAO, MRI, diffusion tensor distribution imaging, frequency-dependent diffusion tensor distribution imaging, random forest (RF), non-linear regression, non-parametric distributions, unsupervised clustering, histology


Esquema


© 2026  Publicado por Elsevier Masson SAS.
Añadir a mi biblioteca Eliminar de mi biblioteca Imprimir
Exportación

    Exportación citas

  • Fichero

  • Contenido

Bienvenido a EM-consulte, la referencia de los profesionales de la salud.

@@150455@@ Voir plus

Mi cuenta


Declaración CNIL

EM-CONSULTE.COM se declara a la CNIL, la declaración N º 1286925.

En virtud de la Ley N º 78-17 del 6 de enero de 1978, relativa a las computadoras, archivos y libertades, usted tiene el derecho de oposición (art.26 de la ley), el acceso (art.34 a 38 Ley), y correcta (artículo 36 de la ley) los datos que le conciernen. Por lo tanto, usted puede pedir que se corrija, complementado, clarificado, actualizado o suprimido información sobre usted que son inexactos, incompletos, engañosos, obsoletos o cuya recogida o de conservación o uso está prohibido.
La información personal sobre los visitantes de nuestro sitio, incluyendo su identidad, son confidenciales.
El jefe del sitio en el honor se compromete a respetar la confidencialidad de los requisitos legales aplicables en Francia y no de revelar dicha información a terceros.


Todo el contenido en este sitio: Copyright © 2026 Elsevier, sus licenciantes y colaboradores. Se reservan todos los derechos, incluidos los de minería de texto y datos, entrenamiento de IA y tecnologías similares. Para todo el contenido de acceso abierto, se aplican los términos de licencia de Creative Commons.