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定量 MRI（qMRI）需解决扫描时间长等问题，研究人员开展 3D 多相平衡非稳态自由进动（MP-b-nSSFP）序列研究。发现该技术可在临床可接受时间内完成多参数 mapping， phantom 结果与参考一致，但体内 T? 低估，为高效 qMRI 提供新方法。
在医学影像领域，精准量化组织特性对疾病诊断与疗效评估至关重要。传统定量 MRI（qMRI）基于稳态响应，虽能通过拟合信号演化测量 T?、T?等参数，但扫描时间过长，临床应用受限。随着技术发展，基于磁化瞬态响应的 qMRI 技术兴起，如 MR 指纹成像等，可同时映射多参数及扫描仪特定参数（如 B?、B?不均匀性），但优化采集参数与缩短时间仍是挑战。
荷兰鹿特丹伊拉斯姆斯大学医学中心（Erasmus MC）的研究团队致力于开发高效多参数成像技术，针对 3D 成像中 slice 编码梯度设计、欠采样策略及重建算法等问题，开展了 3D 多相平衡非稳态自由进动（3D MP-b-nSSFP）序列的研究。该研究成果发表于《Magnetic Resonance Materials in Physics, Biology and Medicine》，为临床快速多参数成像提供了新思路。
研究采用的关键技术包括：
- RF 脉冲选择：对比选择性（sRF）与非选择性（nsRF）脉冲，发现 nsRF 脉冲可减少层间偏差，虽需建模脉冲空间变化效应，但参数估计更准确。
- 螺旋读出与欠采样：采用扩展螺旋读出（22 ms）覆盖更多 k 空间，结合黄金角旋转欠采样模式，利用子空间约束重建（SCR）技术降低采样率，加速因子最高达 5.33，扫描时间缩短至 11 分钟。
- B?补偿：通过两步法校正磁场不均匀性，先利用 SCR 获取初始 Δ 图，经相位解缠后用于信号重建，消除扩展读出引入的模糊伪影。
- 多自旋字典建模：模拟 5000 个子自旋在层内的分布，构建包含 RF 和梯度波形的 “多自旋字典”（Mu），相比单自旋假设（Si）更准确反映层内磁化特性。
研究结果
1. 体模实验验证序列性能
- RF 脉冲与字典对比：sRF-SENSE 在体模上下层出现显著 T?、T?偏差，而 nsRF-SENSE 结合 Mu 字典（nsRF-SENSE-Mu）层间一致性显著提升，T?均值与标称值偏差＜100 ms，T?偏差＜30 ms。
- 加速性能：加速因子≤5.33 时，T?、T?估计值与加速因子 2 的参考结果接近，图像无明显欠采样伪影。
- 重复性与参考序列对比：与 MAGIC 序列相比，3D MP-b-nSSFP 的 T?、T?均值与标称值偏差相当，T?层间依赖性更低。
2. 志愿者扫描的体内验证
- B?补偿效果：无 B?补偿时图像出现明显模糊，校正后伪影消除，解剖结构清晰，T?值与 MAGIC 接近，但所有 ROI 的 T?值均低估。
- 重复性评估：间隔 10 天的重扫结果显示，3D MP-b-nSSFP 与 MAGIC 的 T?、T?值在多数脑区（如脑白质、丘脑）的组内标准差一致，表明序列稳定性良好。
3. 磁化传递效应的影响
模拟实验表明，组织内磁化传递（MT）效应会导致 T?估计值随 MT 分数增加而显著降低（如 MTF=0.12 时 T?从 1000 ms 低估至 244 ms），而 T?保持稳定，提示体内 T?低估可能与 MT 效应未完全建模有关。
结论与讨论
3D MP-b-nSSFP 通过 nsRF 脉冲、扩展螺旋读出与 SCR 技术，在 11 分钟内实现 1×1×3 mm3 分辨率的 3D 多参数成像，体模结果与参考序列高度一致，且 T?测量精度优于传统方法。尽管体内 T?存在低估，但其重复性与扫描效率优势显著，为临床快速评估组织特性提供了新工具。
研究首次将 MP-b-nSSFP 扩展至 3D，证明欠采样与子空间重建在保持精度的同时大幅缩短时间。然而，B?图估计不稳定、MT 效应建模不足等问题需进一步优化。未来可结合压缩感知或深度学习提升重建质量，或通过改进脉冲校准减少 T?偏差。该技术有望推动 qMRI 在神经退行性疾病、肿瘤等领域的应用，实现多参数无创诊断与疗效监测。
