平衡稳态自由进动MRI中的定量磁化转移映射无偏信号方程

摘要:定量磁化转移(qMT)成像可用于量化与大分子结合的体素中质子的比例。在这里,我们展示了原始qMT平衡稳态自由进动(bSSFP)模型由于在其推导过程中过于简化的假设而存在偏差。我们提出了改进的qMT bSSFP模型,该模型结合了有限的射频(RF)脉冲效应以及同时的交换和弛豫。此外,我们推导了针对sinc形状激发的有限RF脉冲效应的校正方法。我们通过数值模拟布洛赫-麦康奈(A)方程和之前获取的体内数据对新模型与原模型进行了比较。我们的数值模拟结果表明,在典型脑组织结构中,原始信号方程存在显著的偏差(7-20%),而新信号方程具有极小的偏差(<1%)。此外,我们还发现,原始模型的偏差会严重影响人脑结构中获取的qMT参数,其临床相关参数(pool-size-ratio)的差异可以高达31%。尤其在疾病脑组织的多发性硬化病变中(由于低T2/T1比),原始信号方程具有较高的偏差,因此需要更准确的模型进行临床应用。因此,建议在健康和疾病脑组织结构中,使用改进的qMT bSSFP模型进行准确的qMT参数映射。

作者:Fritz M. Bayer, Peter Jezzard, Michael Bock, Alex K. Smith

论文ID:2104.05821

分类:Medical Physics

分类简称:physics.med-ph

提交时间:2022-07-22

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