Omni-QALAS：用于同时 T1、T2 及髓鞘水成像的优化多参数成像

《IEEE Transactions on Biomedical Engineering》：Omni-QALAS: Optimized Multiparametric Imaging for Simultaneous T1 , T2 and Myelin Water Mapping

　　

摘要：

3D-QALAS 能够实现单次扫描中高效的多参数 T1、T2 以及质子密度（PD）映射；然而，启发式参数选择限制了图像质量和髓鞘水分数（MWF）的定量精度。虽然随后提出的 MWF-QALAS 序列改进了 MWF 估计，但它需要额外的读出，使扫描时间延长约一分钟，并且对短 T1 和 T2 值缺乏精确性。为了解决这些局限性，我们引入了 Omni-QALAS（优化髓鞘与神经度量成像）。序列的翻转角、T2 准备时长和 T1 恢复间隔通过自监督多层感知机（MLP）进行联合优化。MLP 被训练为在明确的总扫描时间约束下最小化基于克拉美-罗界（Cramér-Rao bound）的损失函数。与子空间重建相结合，优化后的 Omni-QALAS 将所需的读出次数从 MWF-QALAS 的六次减少到五次。这种优化使总体扫描时间缩短了 16%，同时产生了更高的 T1 和 T2 精度以及改进的 MWF 图谱。仿真、体模和活体验证表明，Omni-QALAS 协议能够在 5 分钟内以 1 mm 各向同性分辨率提供精确的整个大脑多参数定量，并证明了更快的采集（低至 3 分 30 秒）的可行性。