モーション補償スピンエコー心臓拡散テンソルイメージングにおける超高勾配強度スキャナを用いた複数心周期撮像

科学分野:

• 心血管イメージング
• 拡散テンソルイメージング
• 磁気共鳴イメージング物理学

背景:

• 従来の心臓拡散テンソルイメージング（cDTI）は、心臓の微細構造を評価するために非効率的な刺激エコー技術に依存しています。
• 超高勾配強度システムは、モーション補償拡散エンコーディングを短縮できるため、cDTIの効率と堅牢性が向上する可能性があります。
• この研究では、収縮期と拡張期におけるモーション補償スピンエコー（MCSE）cDTIにおける高勾配強度と超高勾配強度の比較性能を調査します。

主な方法:

• 2次MCSEシーケンスを開発し、Siemens 3T Connectomスキャナ（最大勾配振幅300mT/m）で適用しました。
• 最大許容超高勾配強度（G_UH、116mT/m）および制限高勾配強度（G_H、66mT/m）を使用して、ピーク収縮期および拡張期終末で息止めcDTIデータを取得しました。
• 撮像パラメータには、特定の反響時間（TE）、ボクセル解像度（2.8×2.8x8mm³）、b値（b=500s/mm²、b=150s/mm²）、および6つのエンコーディング方向が含まれていました。

主要な成果:

• G_UHとG_Hの両方で収縮期撮像の成功率が高く、G_UHは拡張期撮像でわずかに優れた性能を示しました。
• 超高勾配強度（G_UH）は、拡張期と収縮期の両方のフェーズで、高勾配強度（G_H）と比較して有意に高いSNRをもたらしました。
• 異方性率、心筋内層らせん角度勾配（HAG）、およびシートレット角度（|E2A|）の違いが収縮期と拡張期の間で観察され、一部のフェーズ固有の違いはG_UHまたはG_Hでより顕著でした。

結論:

• 超高勾配強度システムは、MCSE cDTIにおいて優れたSNRとより堅牢な拡張期撮像を提供します。
• 拡張期撮像の信頼性はさらなる改善が必要ですが、G_UHは心臓微細構造の動的変化の特定を可能にします。
• これらの発見は、超高勾配強度を持つマルチフェーズMCSE cDTIの広範な臨床研究応用を支持します。