基于磁共振的选择性微结构尺寸非侵入式定量成像

通过非侵入式成像提取活体组织可靠且定量的微结构信息，是理解疾病机制和实现病理早期阶段诊断的一项突出挑战。磁共振成像是实现这一目标的首选技术，但在活体研究中其提供的分辨率仍远大于相关微结构细节的尺寸。监测组织内分子扩散是克服分辨率限制的一种有前景的机制。然而，获取详细的微结构信息需要采集数十幅图像，导致测量时间长，在活体研究中不切实际。作为解决这一突出问题的一步，我们在此报告一种仅需两次测量的方法及其原理验证实验，通过利用磁场梯度对核自旋进行合适的动力学控制来生成选择性微结构尺寸的图像。我们设计了基于自旋回波序列的微结构尺寸滤波器，其利用磁化“衰减位移”而非通常使用的衰减率。该方法所得结果为定量图像，可用现有技术实现，并推进了基于定义生物组织组成的微结构参数来揭示大量诊断信息的工作。