7Tにおける準連続エコー時間を持つ3Dラジアルシーケンスを用いた脂肪/水分分離

科学分野:

• 磁気共鳴画像法
• 生体医工学
• 医用物理学

背景:

• 超高磁場（UHF）MRI、特に7テスラ（7T）では、信号対雑音比とスペクトル分解能が向上します。
• しかし、UHF MRIは化学シフトなどのアーチファクトを起こしやすく、正確な脂肪/水分分離（FWS）を複雑にします。
• 定量MRIと正確な組織特性評価には、堅牢なFWSが不可欠です。

研究 の 目的:

• 7Tでの信頼性の高いFWSのための準連続エコー時間（TE）サンプリングを持つ新しい3DラジアルMRIシーケンスを開発および検証すること。
• 脂肪と水信号の分化を改善するために、オフ共鳴補正とグラフカットセグメンテーションを組み込んだ再構成ワークフローを実装すること。
• アーチファクト低減と脂肪/水スワップの防止に焦点を当てて、ファントムおよび生体内の測定でシーケンスのパフォーマンスを評価すること。

主な方法:

• 準連続TEサンプリングを持つ3Dラジアル密度適合シーケンスを7T全身MRIシステムに実装しました。
• 化学シフトアーチファクトを軽減するためにオフ共鳴補正を特徴とする再構成ワークフローを開発しました。
• グラフカットアルゴリズムを使用して脂肪と水信号を分離し、プロトン密度脂肪分率マップを生成しました。ファントムと生体内の下腿スキャンを使用して検証を行いました。

主要な成果:

• シーケンスにより、最小平均TE 0.27 ms、最大平均TE 10.13 msで脂肪/水分振動曲線をサンプリングでき、実効TEインクリメントは85μsでした。
• オフ共鳴補正は、脂肪信号の化学シフトアーチファクトを効果的に低減しました。
• ファントム脂肪定量化は高い精度（平均絶対誤差1.5％）を示し、このワークフローは、ファントムと生体内の両方のデータでスワップなしで一貫した脂肪/水分信号解釈を示しました。

結論:

• 準連続TEを持つ3Dラジアルシーケンスは、7TでのFWSに効果的です。
• 高いサンプリングレート（実効TEインクリメント<100μs）は、超高磁場強度で一般的な課題である脂肪/水スワップに対する堅牢性を提供します。
• このワークフローにより、7Tでの信頼性の高い定量脂肪分率マッピングが可能になります。