用于扩散峰度成像的仿组织凝胶模体的设计与表征

目的：本工作的目的是创建适用于扩散峰度成像（DKI）的仿组织凝胶模体，用于质量保证、协议优化和序列开发。方法：制作了一系列琼脂、琼脂糖和聚乙烯醇模体，浓度分别范围为1.0%至3.5%、0.5%至3.0%和10%至20%，且每100 ml最多添加3 g玻璃微球。实验测定了扩散系数、超额峰度值和弛豫率。结果：纯凝胶的峰度值范围为0.05（95%置信区间（CI）为$(0.029, 0.071)$）至$0.216(0.185, 0.246)$，远低于文献中报道的多种组织的峰度值。添加玻璃微球提高了凝胶的峰度，在微球浓度最高的凝胶中观察到高达$0.523(0.465, 0.581)$的值。部分凝胶在室温下储存超过六个月后重复扫描显示扩散参数变化小于10%。添加玻璃微球降低了表观扩散系数（ADC）并提高了纵向和横向弛豫率，但这些值仍与纯凝胶和组织相当，观察到的ADC范围为$818(585, 1053) \times 10^{-6}$ mm$^2$/s至$2257(2118, 2296) \times 10^{-6}$ mm$^2$/s，R1值范围为$0.34(0.32, 0.35)$ 1/s至$0.51(0.50, 0.52)$ 1/s，R2值范围为$9.69(9.34, 10.04)$ 1/s至$33.07(27.10, 39.04)$ 1/s。结论：玻璃微球可有效用于改变凝胶模体的扩散特性，并获得与多种组织报道值相当的峰度值范围。