平衡稳态自由进动 MRI 中定量磁化转移成像的无偏信号方程
医学物理
2022-07-22 v3
摘要
目的：定量磁化转移（qMT）成像可用于量化一个体素中附着于大分子的质子比例。在此，我们表明原始的 qMT 平衡稳态自由进动（bSSFP）模型由于其推导中过于简化的假设而有偏。理论与方法：我们提出一种改进的 qMT bSSFP 模型，其纳入了有限射频（RF）脉冲效应以及同时的交换和弛豫。进一步，推导了针对 sinc 形激发的有限 RF 脉冲效应校正。在 Bloch-McConnell 方程数值模拟和先前获取的原位数据中，将新模型与原始模型进行比较。结果：我们的数值模拟表明，原始信号方程在典型脑组织结构中存在显著偏差（7-20%），而新信号方程偏差极小（< 1%），优于原始模型。进一步表明，原始模型的偏差强烈影响人脑结构中获取的 qMT 参数，在临床相关参数 pool-size-ratio（池大小比）上差异高达 31%。在病变脑组织中（由于低 T2/T1 比）的 MS 病灶内，预期原始信号方程偏差特别高，这需要更精确的模型用于临床应用。结论：建议在健康和病变脑组织结构中使用改进的 qMT bSSFP 模型进行准确的 qMT 参数映射。
引用
@article{arxiv.2104.05821,
title = {Unbiased Signal Equation for Quantitative Magnetization Transfer Mapping in Balanced Steady-State Free Precession MRI},
author = {Fritz M. Bayer and Peter Jezzard and Michael Bock and Alex K. Smith},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.05821},
year = {2022}
}