磁共振中快速准确弛豫时间测量的最优实验设计

《Magnetic Resonance in Chemistry》：Optimal Experimental Design for Fast and Accurate Relaxation Time Measurements in Magnetic Resonance

　　

磁共振中的弛豫时间常数是分子结构和动力学的灵敏探针，对于实现成像中的空间对比度至关重要，但测量弛豫时间通常远比传统的一维（1D）波谱实验耗时。此外，测得常数的准确性取决于众多实验因素。目前已有若干种设计弛豫测量的方法（例如线性或对数时间间隔），但常常不清楚哪种方法更优，如何选择最小和最大时间点，或应使用多少个增量，所有选择都会影响实验时间和准确性。在此，研究人员考虑了最优实验设计（optimal experimental design），并表明它们能最大化每次测量的信息量，从而在指定弛豫模型下获得更精确的参数估计，同时在有利情况下减少测量次数，并可能减少达到与传统采样设计相当精度所需的实验时间。最优实验设计的理论结果既通过模拟研究（针对单指数和多指数模型）进行了探索，也通过在核磁共振（nuclear magnetic resonance, NMR）系统上进行的单指数T₁测量实验进行了验证。研究人员强调，所得设计在假定模型下对参数估计是最优的，而非用于模型发现或弛豫时间分布恢复。最后，研究人员提出了改进磁共振弛豫时间测量实验设计的实用指南，同时阐明了基于模型的最优设计的局限性。

磁共振（magnetic resonance, MR）技术中的弛豫时间常数是分子结构和