具有磁化传递和化学交换的系统的扩展相位图形式
医学物理
2017-09-05 v1
摘要
本文提出了一种用于对具有交换或磁化传递 (MT) 的系统进行建模的扩展相位图框架。该框架被称为 EPG-X，通过用独立的相位图描述每个隔室，这些相位图在演化期间进行交换，从而对耦合的双隔室系统进行建模。它有两种变体：用于由布洛赫-麦康奈尔方程控制的系统的 EPG-X(BM)；以及用于脉冲 MT 形式的 EPG-X(MT)。对于 MT 情况，“结合”质子没有横向分量，因此它们的相位图仅由纵向状态组成。EPG-X 被用于模拟稳态梯度回波成像、多层快速自旋回波成像中的 MT 效应、用于多组分 T2 弛豫测量的多回波 CPMG，以及用于磁共振指纹识别的瞬态可变翻转角梯度回波成像。我们还为最后一种情况收集了实验数据。EPG-X 的稳态预测与直接推导的稳态解非常匹配，后者与经典的“单池” EPG 预测有显著差异。EPG-X(MT) 预测的白质中与 MT 相关的信号衰减水平与文献中其他地方报道的相似。使用 EPG-X(BM) 对 CPMG 回波链进行建模表明，交换过程可能导致低估短 T2 组分的比例。使用 EPG-X(MT) 对瞬态梯度回波序列进行建模表明，可测量的 MT 效应源于封闭质子的可变饱和，尤其是在反转脉冲之后。总之，EPG-X 可用于对表现出化学交换或 MT 的系统的瞬态信号响应进行建模。这对于依赖表征瞬态而非稳态序列的弛豫测量方法可能特别有益。
引用
@article{arxiv.1709.00832,
title = {Extended Phase Graph formalism for systems with Magnetization Transfer and Chemical Exchange},
author = {Shaihan J. Malik and Rui P. A. G. Teixeira and Joseph V. Hajnal},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.00832},
year = {2017}
}
备注
For associated code see https://github.com/mriphysics/EPG-X