用于3T临床扫描仪上超极化[1-$^{13}$C]丙酮酸盐研究中改善乳酸成像的代谢物特异性3D螺旋堆叠bSSFP序列
医学物理
2020-08-21 v1
摘要
目的：平衡稳态自由进动（bSSFP）序列此前已被探索用于改善不可恢复超极化 C 磁化的有效利用，但存在谱选择性差与采集时间长的缺点。本研究旨在开发一种具有螺旋堆叠读出的新型代谢物特异性 3D bSSFP（"MS-3DSSFP"）序列，用于在临床 3T 扫描仪上超极化 [1-C]丙酮酸盐研究中改善乳酸成像。方法：通过仿真评估 MS-3DSSFP 序列的谱响应。进行热 C 体模实验验证 MS-3DSSFP 序列。进行体内超极化 [1-C]丙酮酸盐研究，将 MS-3DSSFP 序列与代谢物特异性梯度回波（"MS-GRE"）序列比较以进行乳酸成像。结果：仿真、体模与体内研究均表明 MS-3DSSFP 序列实现对乳酸的谱选择性激发，同时最小扰动其他代谢物。与 MS-GRE 序列相比，MS-3DSSFP 序列在大鼠肾脏、小鼠模型前列腺肿瘤及人肾脏的乳酸成像中 SNR 提升约 2.5 倍。结论：在动物与人体超极化 [1-C]丙酮酸盐研究中证实了使用 MS-3DSSFP 序列改善乳酸成像。MS-3DSSFP 序列可应用于其他临床应用如脑，或改造用于成像丙酮酸盐与碳酸氢盐等其他代谢物。
引用
@article{arxiv.2008.08800,
title = {A Metabolite Specific 3D Stack-of-Spiral bSSFP Sequence for Improved Lactate Imaging in Hyperpolarized [1-$^{13}$C]Pyruvate Studies on a 3T Clinical Scanner},
author = {Shuyu Tang and Robert Bok and Hecong Qin and Galen Reed and Mark VanCriekinge and Romelyn Delos Santos and William Overall and Juan Santos and Jeremy Gordon and Zhen Jane Wang and Daniel B. Vigneron and Peder E. Z. Larson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.08800},
year = {2020}
}