《Magnetic Resonance Materials in Physics, Biology and Medicine》：Multi-center and multi-vendor evaluation study across 1.5 T and 3 T scanners (part 2): T1 and T2 standardization in the ISMRM/NIST MR phantom
编辑推荐：
为解决多中心 MRI 研究中 T1、T2 测量的准确性和跨设备一致性问题，研究人员利用 ISMRM/NIST 体模，在 7 个站点 13 台（1.5T 和 3T）扫描仪上开展研究。发现 T1、T2 与参考值高度相关，StimFit 提升 T2 准确性，结果支持多中心研究需设备评估以保障可靠测量。
在医学影像领域，精准的磁共振成像（MRI）定量分析对疾病诊断与研究至关重要。T1 和 T2 弛豫时间作为重要的成像生物标志物，已广泛应用于肾脏疾病等临床场景。然而，多中心研究中因设备厂商、磁场强度（如 1.5T 和 3T 扫描仪）及序列差异，导致 T1、T2 测量结果难以统一，严重影响数据可比性与研究可靠性。如何实现跨设备的标准化测量，成为制约多中心 MRI 研究发展的关键瓶颈。
为突破这一困境，来自德国海德堡大学曼海姆医学院、意大利马里奥内格里药理研究所、丹麦奥胡斯大学等机构的研究人员，开展了一项针对 T1 和 T2 测量的多中心、多厂商评估研究。该研究成果发表在《Magnetic Resonance Materials in Physics, Biology and Medicine》，为推动 MRI 标准化应用提供了重要依据。
研究主要采用 ISMRM/NIST 系统体模（含 NiCl?和 MnCl?浓度梯度的 vial 阵列），在 7 个站点的 13 台扫描仪（3 家厂商，6 台 1.5T、7 台 3T）上，通过标准化 NIST 协议采集 T1 和 T2 数据。运用 Pearson 相关分析、变异系数（CV%）、Bland–Altman 分析、广义线性混合模型（GLMM）等方法，评估测量的准确性、重复性及跨设备一致性。同时，采用 StimFit 工具箱对 T2 测量进行受激回波补偿校正。
研究结果
T1 测量表现
T1 值与 NIST 参考值在两种场强下均呈现优异相关性（r>0.990），全范围偏差控制在 20% 内，肾脏生理范围（690.08–1901.28 ms）偏差多低于 10%。NiCl?阵列在 T1<100 ms 时偏差较大，MnCl?阵列在不同场强下偏差模式差异显著。场强与厂商对 T1 准确性影响存在交互作用，1.5T 扫描仪中厂商 A 准确性误差较高，3T 扫描仪中厂商 B 表现更优。跨设备一致性良好，肾脏范围内 CV%<5%，短期重复性误差限 < 10%。
T2 测量与 StimFit 校正效果
T2 测量与参考值同样高度相关（r>0.993），但 1.5T 扫描仪普遍高估参考值。应用 StimFit 后，9 台扫描仪的肾脏范围 T2 准确性显著提升，尤其在 B?场非理想的设备中效果更明显。场强与厂商交互作用对 T2 准确性影响显著，1.5T 厂商 A 误差最高，3T 厂商 C 表现最佳。跨设备一致性在肾脏范围 CV%<5%，重复性误差限控制在 5.5% 内。
关键影响因素分析
温度校正对结果至关重要，MnCl?阵列因温度敏感性需线性缩放，NiCl?则采用二次缩放。体模型号差异（如 Scanner 12 使用 Model 106）可能引入额外变异，排除该设备后 3T 扫描仪 CV% 显著降低。受激回波补偿效果与 B?场均匀性相关，厂商特定脉冲波形缺失可能影响 StimFit 校正精度。
结论与意义
本研究证实，ISMRM/NIST 体模结合标准化协议可有效评估多中心 MRI 设备的 T1、T2 测量性能。尽管不同厂商与场强设备存在差异，但在肾脏生理范围内，跨设备一致性与重复性均达可靠水平，StimFit 校正显著提升 T2 测量准确性。研究结果为多中心肾脏 MRI 研究（如慢性肾病个性化管理项目 RESPECT）提供了方法学支持，强调了设备评估与标准化流程在临床转化中的必要性。未来需进一步扩大样本量，优化温度校正策略，并探索厂商特异性脉冲模型以提升校正精度，推动 MRI 生物标志物在临床中的广泛应用。
