1.5 T自由运行全心MRI中快速中断稳态与脂质不敏感双共振水激发脉冲的脂肪信号抑制效果对比研究

本研究针对1.5 T自由运行全心MRI中脂肪信号抑制的难题，系统比较了快速中断稳态(FISS)与三种脂质不敏感双共振水激发脉冲(BORR/LIBRE/LIBOR)的性能。通过数值模拟、体模及志愿者实验证实，LIBOR脉冲在保持相近脂肪抑制效果的同时，将射频能量沉积(SAR)降低至FISS的1/6，为高SAR需求的自由运行平衡稳态自由进动(bSSFP)序列提供了优化方案。该成果发表于《Magnetic Resonance Materials in Physics, Biology and Medicine》，为心脏磁共振(CMR)的简化采集流程提供了关键技术支撑。

　　

在心脏磁共振成像(CMR)领域，自由运行全心MRI技术因其无需呼吸门控和心电触发的优势备受关注，但非笛卡尔采样轨迹下的脂肪信号抑制始终是技术瓶颈。传统化学位移选择性饱和技术易受磁场不均匀性影响，而短TR要求的bSSFP序列更面临射频能量沉积(SAR)限制。瑞士伯尔尼大学医院等机构的研究团队在《Magnetic Resonance Materials in Physics, Biology and Medicine》发表的研究，首次在1.5 T场强下系统评估了四种脂肪抑制方案的性能。

研究采用多模态验证策略：通过Bloch方程模拟优化LIBOR脉冲相位偏移(△φ₂=290°)，在体模中测试不同射频参数组合，最终对5名志愿者实施自由运行3D径向bSSFP扫描。关键技术包括：1)基于螺旋叶序轨迹的5D运动解析重建；2)局部低秩(LLR)约束的压缩感知算法；3)SAR监测系统。

主要结果
脉冲设计验证
数值模拟显示LIBOR在270 Hz偏频下仅需1.56倍射频功率增幅即可实现50°水激发，其脂肪抑制带宽(~150 Hz)与LIBRE(540 Hz)、BORR(500 Hz)相当。

体模实验
LIBOR获得最高水-脂对比噪声比(CNR_Water-Fat=276.8±2.5)，但各组间无统计学差异(p>0.05)。SAR测量显示LIBOR仅为FISS的16.4%。

志愿者研究
BORR在心室血池信噪比(SNR=17.0±1.5)表现最优，而FISS的血液-心肌CNR_{Blood-Myocardium}(29.0±8.9)最高。5D运动解析重建显示所有方案均未出现显著条纹伪影。

结论与意义
该研究证实LIBOR脉冲在1.5 T场强下可实现与FISS相当的脂肪抑制效果，同时将SAR降低6倍，特别适合长时间自由运行扫描。尽管FISS具有时间效率优势，但其高SAR特性限制了在高分辨率冠状动脉成像中的应用。Yasaman Safarkhanlo等提出的技术框架为简化CMR工作流程提供了新思路，其运动解析重建技术进一步拓展了自由运行MRI在功能性心脏评估中的潜力。值得注意的是，研究采用的50°标称激发角虽保障了SAR安全，但可能未充分发挥bSSFP序列的最佳组织对比，未来可通过动态调整激发参数进一步优化成像质量。