3T 下全胰腺水 T1映射：突破技术瓶颈，助力胰腺疾病精准诊断

研究人员为解决胰腺 T1映射难题，开展 3T 下全胰腺水 T1(wT1) 映射研究，结果表明该方法可行且有临床潜力。

　　### 研究背景
在医学影像领域，磁共振成像（MRI）就像是医生的 “透视眼”，能帮助发现身体内部的奥秘。对于胰腺疾病的诊断，定量 MRI 技术可提供关键参数，助力医生精准判断病情。其中，胰腺 T₁映射在评估胰腺炎症和肿瘤等疾病方面意义重大。比如，慢性胰腺炎（CP）患者的胰腺实质 T₁值会升高，通过 T₁映射，能在疾病早期发现这些变化，为治疗争取宝贵时间；而且 T₁值还与胰腺外分泌功能密切相关，结合其他参数，能更好地评估胰腺纤维化程度，提高疾病诊断的准确性。

然而，现有的 T₁映射方法存在诸多局限。一方面，传统的 2D T₁映射技术，如改良的 Look-Locker 反转恢复（MOLLI）等，扫描时间长，每次屏气只能获取少量切片，难以覆盖整个胰腺。若要详细扫描全胰腺，可能需要耗费几分钟，这对患者来说是个不小的负担。另一方面，3D T₁映射方法，像可变翻转角（VFA）和双翻转角（DFA）技术，虽然能在一次屏气中获取多个图像，但需要较长的屏气时间（约 18 - 19 秒），部分患者难以承受，影响图像质量；并且这些方法还需获取 B₁⁺图进行校正，进一步延长了扫描时间。此外，胰腺中常存在脂肪，这会使 T₁值产生偏差，现有方法中仅有少数对该问题进行评估，且效果不佳。因此，开发一种快速、能覆盖全胰腺、针对水信号且对 B₁⁺不均匀性具有鲁棒性的 T₁映射方法迫在眉睫。

为了解决这些难题，来自德国慕尼黑工业大学医学院等机构的研究人员展开了深入研究，相关成果发表在《Magnetic Resonance Materials in Physics, Biology and Medicine》上。

研究方法

研究人员提出了一种在 3T 下进行全胰腺水 T₁(wT₁) 映射的新方法。该方法巧妙地将连续反转恢复 Look-Locker（CIR-LL）采集、Dixon 方法和字典匹配相结合。

在脉冲序列设计方面，基于对 B₁⁺具有鲁棒性的单次激发扰相梯度回波（GRE）序列，设计了单切片的 CIR-LL 方法。先施加绝热切片选择反转脉冲，随后以 15ms 的重复时间（TR）连续发射 5° 射频（RF）脉冲 100 次，并采用均匀采样密度螺旋读出，在 9.2ms 内于不同回波时间（TE₁/TE₂=2.3/3.3ms）采集数据，每次 TR 旋转一定角度进行空间编码，这样能在 1.5 秒内获取分辨率为 [2×2×5] mm³的切片。

对于全胰腺覆盖的多切片采集，CIR-LL 序列以交错方式逐片重复。考虑到患者屏气困难，将屏气时间设为 12 秒，每次可采集 8 个切片，切片间间隔 1mm 以减少串扰。为完整覆盖全胰腺，设计采集 3 组 8 个切片的堆栈，相邻堆栈间有 11mm 的重叠。

在 wT₁量化方法上，图像采集后，先在扫描仪内进行重建，利用网格化和线圈组合技术生成 100 幅模糊的复合图像。通过预先扫描获取 B₀图，结合厂商软件去除 B₀模糊效应，再将图像按 TE 分组，进行水脂分离。最后，利用预计算的字典对水图像进行匹配，计算每个像素的 wT₁值。

研究人员通过体模测量和体内测量对该方法进行验证。体模测量中，使用含有不同质子密度脂肪分数（PDFF）和 wT₁值的体模，分别获取 PDFF 图、T₁-MOLLI 图、B₀图和 wT₁图，并与磁共振波谱（MRS）测量结果对比。体内测量则招募了 11 名志愿者和 4 名胰腺炎患者，获取 T₂加权图像、B₀图、PDFF 图、wT₁图和 T₁-MOLLI 图等，对志愿者进行重复测量评估重复性，对患者图像与临床扫描图像对比评估临床适用性。

研究结果

• 体模结果：研究人员获取的 PDFF 图证实了体模小瓶中脂肪含量的变化，T₁-MOLLI 图显示不同小瓶的 T₁值存在差异。对比发现，新方法得到的 wT₁值与 MRS 测量值相关性更好（wT₁=1.02×wT_1MRS-47.81，R²=0.99），而 T₁-MOLLI 与 MRS 测量值相关性稍差（T_1MOLLI=1.13×wT_1MRS-74.65，R²=0.98），表明新方法能更准确地编码 T₁恢复曲线。
• 体内结果：新方法成功实现了全胰腺覆盖，尽管存在屏气和器官位移风险，但堆栈间的切片重叠使胰腺解剖结构变化极小。志愿者体内测量显示，该方法对不同 PDFF 值的胰腺均适用，且 wT₁图值低于 T₁-MOLLI 图。水脂分离步骤至关重要，若不进行分离，T_1comp在不同 TE 下的值与 wT₁差异明显。对志愿者胰腺分割的分析表明，该方法重复性良好（wT_1,2°=0.98×wT_1,1°+17.40，R²=0.69）。患者体内测量发现，胰腺炎患者的 wT₁值高于志愿者，且新方法能清晰描绘胰腺炎导致的胰腺实质变化，区分坏死组织和健康实质，与 CT 图像相比，在显示病变区域方面具有优势。

研究结论与意义

研究人员成功开发了一种 3T 下全胰腺 wT₁映射方法，在三个 12 秒的短屏气内采集 24 个切片，实现全胰腺覆盖。该方法通过水脂分离有效解决了脂肪对 T₁值的偏差问题，能区分胰腺炎患者和志愿者，在胰腺炎评估方面展现出临床潜力。尤其对于 2 型自身免疫性胰腺炎（AIP）患者，可用于疾病检测和治疗监测。不过，该方法也存在一些局限性，如分辨率对于某些胰腺应用可能不够高、B₀图采集方式需改进、屏气要求对部分患者有难度、图像处理方法可优化、未考虑 T₂^*因素等。未来研究可针对这些问题进一步优化，推动胰腺疾病的无创、精准诊断发展，为患者带来更多希望。