绝热脉冲形状对T1ρ弛豫方向依赖性的影响

《MAGNETIC RESONANCE IN MEDICINE》：Adiabatic Pulse Shape Influence on the Orientation Dependence of T1ρ Relaxation

本研究比较了连续波、HS4和TAN脉冲对MAE抑制与T1污染的影响，发现TAN-6ms平衡最佳，且SE参数α具有高取向独立性，可能作为有序组织生物标志物。

　　

摘要

目的

本研究旨在探讨绝热脉冲形状如何影响有序组织在绝热T₁ρ（AdT_{1ρ）成像中磁角效应（MAE）抑制与T1污染之间的平衡。我们系统地比较了体外实验中使用的连续波（CW）、双曲正割4（HS4）和正切-反正切（TAN）脉冲序列，并评估了UTE-AdT1ρ技术在体内膝关节成像中的可行性和重复性。}

方法

UTE-AdT_{1ρ成像在3 T磁场下进行。使用连续波（CW）、双曲正割4（HS4，脉冲宽度3/6 ms）和正切-反正切（TAN，脉冲宽度3/6 ms）脉冲序列对牛肌腱在0°、55°和90°角度进行了成像，扫描时的自旋锁定频率为500–1000 Hz。研究对象包括5名健康志愿者和5名膝关节骨关节炎患者。数据采用单指数（ME）和拉伸指数（SE）模型进行拟合。同时评估了健康志愿者的个体内重复性。}

结果

所有脉冲序列均表现出显著的磁角效应（各向异性比率 > 40%）。TAN脉冲序列产生的T₁ρ值明显低于HS4脉冲序列，表明其减少了T₁污染。ME-T_{1ρ结果在不同脉冲方向上存在差异，而SE参数α则基本不受方向影响（各向异性比率约为2%–20%）。TAN-6 ms脉冲序列得到的T1ρ值与连续波脉冲序列最为接近；相比之下，HS4-6 ms脉冲序列在膝关节区域得到的值显著偏高。TAN-6 ms（变异系数CV = 3.47%）和HS4-6 ms（变异系数CV = 4.24%）的重复性优于连续波脉冲序列（变异系数CV = 7.24%）。}

结论

绝热脉冲形状显著影响T₁污染程度，但所有测试的脉冲序列均无法完全消除磁角效应。TAN-6 ms脉冲序列在减少T₁污染和提高重复性方面表现最佳。SE参数α的几乎不受方向影响的特点表明，它可能更适合用于表征高度有序的组织。

利益冲突

Mahesh B. Keerthivasan是西门子医疗解决方案美国公司（Siemens Medical Solutions USA Inc）的员工，位于宾夕法尼亚州Malvem。其他作者均声明没有利益冲突。

数据可用性声明

本研究的数据可向通讯作者索取。由于隐私或伦理限制，这些数据不对外公开。