单瓣玫瑰轨迹结合回顾性自门控技术在二维肺部磁共振成像中的性能研究

这篇综述探讨了单瓣玫瑰轨迹（SPR）与回顾性自门控技术在肺部磁共振成像（MRI）中的应用。研究通过对比SPR与传统径向超短回波时间（UTE）轨迹，证实SPR在k空间采样效率和低时空分辨率图像重建中的优势，显著提升了图像信噪比（SNR）和锐度，尤其在75毫秒时间分辨率下表现最佳。该技术为无创评估肺部功能（如通气分数FV）和结构提供了新思路，同时克服了呼吸运动伪影和低质子密度的挑战。

　　

引言

肺部磁共振成像（MRI）面临呼吸运动、心脏搏动及低质子密度导致的信号衰减等挑战。传统径向超短回波时间（UTE）技术虽能缓解T₂^?弛豫问题，但采样效率有限。单瓣玫瑰轨迹（SPR）通过优化k空间覆盖，结合回顾性自门控技术（如k空间导航SG_ksp和图像导航SG_img），为动态肺部成像提供了新方案。

方法

研究纳入8名健康志愿者，采用自由呼吸和屏气模式，对比SPR与径向UTE的成像效果。SPR轨迹通过参数化花瓣设计（ω=5/3）实现高效采样，总读取时间1.01毫秒，有效中心读取时间0.51毫秒。低时空分辨率图像通过滑动窗口重建（50-100毫秒分辨率），用于自门控信号提取。图像分析包括肺实质半自动分割、信噪比（SNR）计算（校正Rician噪声）及肺-肝界面（LLI）锐度评估。

结果

1. 图像质量：SPR在75毫秒分辨率下表现最优，SNR显著高于径向UTE（p<0.05），尤其在图像导航技术中提升达20%。
2. 运动追踪：SPR的均匀欠采样伪影使LLI定位更稳定，而径向UTE在50毫秒时出现显著误差。
3. 锐度与SNR：SPR图像锐度在75毫秒时改善最明显，SNR提升最高达15%，且呼吸相位重建更精准。

讨论

SPR的全花瓣数据用于自门控图像重建，中心部分保留UTE对比度，临床解读更直观。其高效采样可降低时间分辨率至50毫秒，同时保持图像质量，优于径向UTE的100毫秒需求。此外，SPR的长读取时间增强了肝脏信号，提升LLI对比度，进一步优化了导航性能。

结论

SPR结合回顾性自门控技术显著提升了肺部MRI的时空分辨率与图像质量，尤其在75毫秒时间分辨率下优势显著。未来可扩展至三维成像或心脏应用，利用全花瓣的多对比度重建潜力（如脂肪抑制）。研究为无创肺部功能评估提供了可靠工具，但需更大样本验证临床适用性。