超材料用于5.0 T MRI大鼠T1/T2加权成像的性能评估:一项图像质量与成像效率的验证研究OA

目的 通过与当前广泛使用的大鼠临床MRI方案进行图像质量与扫描效率对比,系统评估超材料用于大鼠脑部5.0 T MRI的可行性。材料与方法 首先,在超材料联合头线圈与大鼠专用线圈两组配置下,对同一均匀无机溶液模体进行T1mapping和T2 mapping成像,通过对比模体T1、T2值验证超材料成像的准确性。随后,纳入10周龄健康雄性Sprague-Dawley大鼠(n=5),每只大鼠均在同一设备下,接受两种条件的扫描:一组仅使用常规大鼠线圈,另一组使用48通道头线圈联合超材料。在保持扫描时间与空间分辨率一致的条件下,比较两组图像的信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)。之后为进一步探究超材料的成像效率潜力,在参考大鼠线圈标准参数所获图像SNR的基础上,调整超材料组的扫描参数以达成相当图像SNR,进而比较两者的扫描时间差异。结果 模体T1 mapping与T2 mapping结果显示,超材料不会影响成像准确性。在扫描时间与空间分辨率一致的条件下,超材料组与大鼠线圈组相比,T1加权成像(T1-weighted imaging,T1WI)(t=21.57,P<0.001)、T2加权成像(T2-weightedimaging,T2WI)(t=24.175,P<0.001)、T1WI液体衰减反转恢复成像(fluid-attenuated inversion recovery imaging,FLAIR)(P=0.043)、T2WI-FLAIR(t=8.728,P=0.001)的SNR均显著提高。当调整至相同成像质量时,超材料组在T2WI、T1WI-FLAIR及T2WI-FLAIR序列所需的扫描时间也显著短于大鼠线圈组。结论 相较于现有临床MRI动物成像方案,超材料能显著提升SNR并有效提高扫描效率,有助于提升动物模型在临床MRI系统中的成像表现。