3 Tesla堆叠星形回波非平衡T1弛豫增强稳态MRI技术在脑肿瘤成像中的应用：与MPRAGE的对比增强效果评估

本研究针对传统MPRAGE序列在脑小转移瘤检测中的局限性，开发了新型SOS echo-uT1RESS序列。通过34例脑肿瘤患者的双中心前瞻性研究，证实该技术使肿瘤-脑组织对比度提升1.8倍（0.7±0.4 vs 0.4±0.3），显著提高<2mm微小转移灶检出率（12%病例发现MPRAGE未显示的病灶），同时保持与MPRAGE相当的图像质量（3.8±0.5分）。其径向k空间采集设计克服了传统T1RESS的运动敏感性缺陷，为脑肿瘤早期诊断提供了更优的影像学工具。

　　

在神经肿瘤学领域，早期发现脑转移灶直接关系到患者的治疗方案选择和预后。虽然磁化准备快速梯度回波（MPRAGE）序列是目前临床金标准，但其对微小转移灶（<5mm）和低浓度钆（Gd）增强病变的检出率不足40%，成为制约精准诊疗的关键瓶颈。更棘手的是，传统T1弛豫增强稳态（T1RESS）技术虽能提高肿瘤对比度，却因采用笛卡尔采样而对患者运动极度敏感——这在老年、儿科或神经功能障碍患者群体中尤为突出。

为突破这一技术困境，Semmelweis University（匈牙利）与NorthShore University HealthSystem（美国）的研究团队创新性地将径向堆叠星形（stack-of-stars, SOS）k空间轨迹与非平衡梯度回波（echo-unbalanced）T1RESS技术相结合。这项发表于《Cancer Imaging》的研究显示，这种新型SOS echo-uT1RESS序列不仅保持了T1RESS固有的高组织对比特性，还通过径向采集的天然运动容错能力，实现了临床实用的脑肿瘤成像方案。

研究采用双中心前瞻性设计，在3T MRI系统上对比34例脑肿瘤患者（含14例转移瘤）的MPRAGE与SOS echo-uT1RESS图像。关键技术包括：1）采用PSIF（反向稳态自由进动）读出实现暗血效应；2）黄金角度旋转的512径向视图采集；3）1mm³各向同性分辨率；4）同步获取定量对比噪声比（CNR）和韦伯对比度（Weber contrast）参数。

定量分析结果显示，SOS echo-uT1RESS使肿瘤-脑组织韦伯对比度达到0.7±0.4，较MPRAGE提升1.8倍（p<0.001），而两者CNR无显著差异（29.4±21.4 vs 28.2±16.5）。

病灶检测能力方面，12%病例在SOS echo-uT1RESS上发现MPRAGE未显示的转移灶（直径2-3mm），如图3所示。

值得注意的是，该技术对血管/硬脑膜侵犯的评估与MPRAGE相当（p=0.068），但存在7例假阳性（血管误判为肿瘤）。

运动鲁棒性验证通过图2案例得以体现：

在患者明显移动情况下，MPRAGE图像出现严重伪影，而SOS echo-uT1RESS仍能清晰显示肿瘤边界。

这项研究的重要意义在于：1）首次证实径向采集可有效解决T1RESS技术的运动敏感缺陷；2）建立1.8倍肿瘤对比度提升的量化标准；3）为立体定向放疗等精准治疗提供更可靠的影像依据。不过需注意，该技术目前扫描时间较长（6分51秒），且对灰白质分辨不足，需与MPRAGE互补使用。未来通过压缩感知或GRAPPA加速，有望进一步推动其临床转化。