面向硬组织的定性与定量MRI：便携式Halbach扫描仪
医学物理
2025-11-20 v1
摘要
目的：演示使用低成本、便携式MRI扫描仪对活体组织进行成像和硬组织软组织的定量松弛映射，确立面向强场不均匀性下零回波时间（ZTE）成像的方法学基础。方法：开发了用于消除artifacts的ZTE成像完整框架，包括：（i）RF脉冲预/逆复位校准以最小化环落和电子开关时间；（ii）最近一次单点双射（SPDS）协议的扩展，用于同时B0和B1映射；（iii）将这些场图纳入编码矩阵的模型化重建。对phantoms以及活体人类膝关节和踝关节进行ZTE成像和可变翻转角（VFA）T1映射，与标准RAIR和STIR获取进行基准测试。结果：优化后的PETRA序列在临床可接受的时间内（<15分钟）生产膝关节和踝关节的3D图像，揭示了在spin-echo序列中无法看到的硬组织，包括腱肌、韧带、软骨和骨骼。扩展的SPDS方法实现了准确的场映射，而VFA方法提供了B0<0.1T下硬组织首次的体内T1测量。结论：该提出的框架拓宽了便携式低场MRI中可行脉冲序列的范围，展示了ZTE对于在具有可负担性Halbach系统中对肌肉骨骼组织进行定量和结构成像的潜力。
关键词
引用
@article{arxiv.2511.15617,
title = {Qualitative and quantitative hard-tissue MRI with portable Halbach scanners},
author = {Jose Borreguero and Luiz G. C. Santos and Lorena Vega Cid and Elisa Castañón and Marina Fernández-García and Pablo Benlloch and Rubén Bosch and Jesús Conejero and Pablo García-Cristóbal and Alba González-Cebrián and Teresa Guallart-Naval and Eduardo Pallás and Laia Porcar and Lucas Swistunow and Jose Miguel Algarín and Fernando Galve and Joseba Alonso},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.15617},
year = {2025}
}
备注
15 pages, 12 figures