回掃式 EPSI 序列在小動物 MRI 分子成像中的應用研究-技術前沿-資訊-生物在線

回掃式 EPSI 序列在小動物 MRI 分子成像中的應用研究

作者：曼斯普醫學科技（上海）有限公司 2026-06-24T00:00 (訪問量:3967)

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摘要
本研究基于臨床前 MRI 設備搭建回掃式平面回波波譜成像（EPSI）序列，探究不同回波鏈、讀出梯度下的譜偽影特征，并驗證該技術用于小動物高分辨顯微成像的可行性。回掃梯度可簡化數據處理，搭配多組交錯回波鏈能兼顧光譜帶寬、信噪比與水脂分離效果，且可通過后處理消除水脂位移偽影。該方案適配常規臨床前 MR 系統，為小動物磁共振波譜顯微成像提供可靠技術方案。

圖1：論文封面概要

方法
采用 3T nanoScan PET/MR 設備，設置不同幅值讀出梯度與 1~4 組交錯回波鏈開展實驗。先使用仿體模擬脂肪、肌肉組織的弛豫特性完成預實驗，再對麻醉 SD 大鼠進行在體與離體掃描；采集多切片影像數據，依托自研算法完成傅里葉變換、相位校正與偽影去除，分析譜線、圖像質量及偽影規律。

分子影像設備應用
使用 美迪索 3T 臨床前 PET/MR 成像系統，設備梯度最大幅值 550 mT/m、最大切換率 4500 T/m/s。掃描前完成一階勻場優化磁場，采用回掃式非對稱梯度回波鏈采集信號，結合自研后處理軟件完成重建、譜分析與水脂圖像分割，實現高分辨顯微波譜成像。

分子影像設備實驗結果
不同交錯回波鏈會產生對應數量的譜鬼影，鬼影間距與光譜帶寬相關；提升回波數量可逐步抑制截斷偽影，四組回波鏈搭配合理參數可實現無偽影水脂成像（圖 2）。

圖 2（原文 Fig.2）：不同回波鏈數量下的水、油脂標準譜圖，展示譜鬼影分布規律

研究結果
讀出梯度幅值在 95.57 mT/m 以內時譜信號穩定性良好，幅值過高會誘發渦流導致信號衰減；交錯回波鏈數量越多，譜能量泄露越明顯。四回波鏈組合可在窄讀出帶寬下實現優質水脂分離，小動物在體成像可抵御呼吸、蠕動等運動干擾（圖 3）。

圖 3（原文 Fig.3）：讀出梯度、回波鏈數量與譜線能量泄露的定量關系曲線

研究結論
回掃式 EPSI 序列可在常規臨床前 MR 系統實現小動物高分辨波譜顯微成像，通過靈活搭配光譜帶寬、回波鏈數量與梯度參數，可精準控制譜鬼影。該技術信噪比優、可消除水脂位移偽影，適用于小動物代謝、脂肪相關 MR 分子成像研究（圖 4）。

圖 4（原文 Fig.6）：大鼠在體水脂融合成像，呈現無偽影的顯微成像效果
原文出處DOI：10.1038/s41598-024-73391-y
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