使用基于双导航器的GRASE进行3D扩散MRI,并与2DEPI进行对人类大脑道图的比较
Haotian Li1, Tao Zu1, Ruike Chen1
1Key Laboratory for Biomedical Engineering of Ministry of Education, Department of Biomedical Engineering, College of Biomedical Engineering & Instrument Science, Zhejiang University, Hangzhou, Zhejiang, People's Republic of China.
Magnetic resonance in medicine
|June 22, 2023
概括
使用双导航器的新3D扩散MRI序列改善了信号噪声比 (SNR) 并纠正全脑成像的相位错误. 与传统的2D方法相比,这种先进的技术增强了纤维跟踪和微结构映射.
科学领域:
- 磁共振成像是一种磁共振成像技术.
- 神经成像是一种神经成像.
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 三维 (3D) 脉冲序列提供高分辨率和信号噪声比 (SNR),但由于相位错误,在扩散MRI (dMRI) 中面临挑战.
- 在dMRI中扩散编码引入了额外的相位错误,使高质量的3D采集复杂化.
研究的目的:
- 开发和评估基于双导航器的3D扩散加权梯度旋转回声 (GRASE) 序列,用于全脑dMRI.
- 为了纠正在多次射击dMRI采集中固有的相位错误.
- 将拟议的3D GRASE序列的性能与2D同时多切片EPI进行比较.
主要方法:
- 提出了一种基于双导航器的3D扩散加权的GRASE序列,用于人类全脑获取.
- 在相同的采集时间内比较3D GRASE和2D同时多切片EPI之间的SNR.
- 评估了纤维跟踪和微结构映射,使用扩散张力和高阶纤维定向密度指标来进行2D与3D采集.
主要成果:
- 双导航器方法在全脑dMRI中有效地减少了多次射击相位错误,2D导航器的性能优于1D导航器.
- 在相同的扫描时间内,3D GRASE 序列实现了比 2D EPI 高出 1.4-1.5 倍的 SNR.
- 与2D EPI相比,3D GRASE揭示了大脑脊髓道中较大的纤维截面和更丰富的皮层下U纤维.
结论:
- 基于双导航器的3DdMRI-GRASE序列有效地减少相位误差,并增强全脑成像的SNR.
- 2D和3D采集之间的纤维跟踪和微结构映射的差异突出了3D方法的优点,可能是由于改进了切片配置文件.


