CEST MR 指纹成像：采集时序设计与改进重建的实用考量与见解

目的：理解各种采集参数对 CEST MR 指纹成像（MRF）区分不同化学交换参数能力的影响，并为最优采集时序设计和参数图重建提供工具。方法：使用 Bloch-McConnell 方程的并行计算实现进行数值模拟，考察 TR、TE、翻转角、水 T$_{1}$ 和 T$_{2}$、饱和脉冲时长、功率和频率对 CEST-MRF 区分能力的影响。评估了一种改进的欧氏距离匹配度量，并与传统的点积匹配进行比较。在 4.7T 下扫描了不同浓度和 pH 的 L-精氨酸体模，并将结果与数值发现进行比较。结果：点积匹配模拟表明最优翻转角和饱和时间分别为 30$^{\circ}$ 和 1100 ms。对于具有慢交换速率的浓溶质，最优最大饱和功率为 3.4 $\mu$T；对于具有中至快交换速率的稀溶质，为 5.2 $\mu$T。使用欧氏距离匹配度量时，所需最大饱和功率大幅降低（分别为 1.6 和 2.4 $\mu$T），饱和时间略长（1500 ms）且翻转角为 90$^{\circ}$。对于两种匹配度量，区分能力均随重复时间增加而提高。实验结果与模拟一致，表明基于欧氏距离的匹配可实现扫描时间减少 50% 以上。结论：CEST-MRF 采集时序的优化对于获得最佳交换参数精度至关重要。使用基于欧氏距离的信号轨迹匹配同时提高了区分能力，并降低了所需扫描时间和最大饱和功率。