用于酰胺质子转移（APT）和核奥弗豪泽效应（NOE）成像的饱和功率色散分析

基于功率色散谱的双洛伦兹模型分离APT/NOE信号在低磁场MRI中的应用研究。通过理论分析和实验验证（仿真实例、 phantom实验及大鼠脑缺血模型），发现ARR信号中APT（3.6ppm）和NOE（-3.6ppm）的洛伦兹线宽分别占总背景松驰的18%和20%，且在缺血脑组织中APT信号显著降低而NOE无变化， linewidth基本不变。

　　

摘要

目的

通常从Z谱中获取APT（自旋-回波技术）和NOE（核奥氏效应）的MRI信号，但分离背景松弛效应存在一定的局限性。我们提出从功率色散谱中获取APT和NOE信号。

方法

理论分析表明，在表观松弛比（ARR）的功率色散谱中，可以通过双洛伦兹模型分离APT和NOE信号。通过仿真、模型实验和活体啮齿动物中风实验来评估这种方法的可行性。

结果

仿真和模型实验结果显示，各种信号贡献的ARR表现为具有不同幅度和线宽的洛伦兹曲线，其中APT或NOE的洛伦兹曲线线宽明显窄于其他松弛效应产生的线宽。在大鼠脑部，功率色散谱的测量范围为0.3–4.2 μT，在此范围内，APT的ARR为3.6 ppm，NOE的ARR为-3.6 ppm，两者均可用双洛伦兹模型有效近似。APT和NOE的洛伦兹曲线线宽分别占总背景松弛线宽的18%和20%。与正常组织相比，缺血脑组织的APT幅度显著降低，而NOE的幅度没有变化；APT和NOE的线宽也几乎没有变化。

结论

我们证明了可以通过分析功率色散谱来获取APT和NOE信号，这种方法不需要Z谱中存在明显的信号峰值，并且在较低磁场强度下也能发挥作用。