Magnetization transfer prepared gradient echo MRI for CEST imaging.
Magnetization transfer prepared gradient echo MRI for CEST imaging.
复制标题
用于 CEST 成像的磁化转移准备梯度回波 MRI
DOI：
10.1371/journal.pone.0112219
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发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Wu R
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Dai Z;Ji J;Xiao G;Yan G;Li S;Zhang G;Lin Y;Shen Z;Wu R
化学交换饱和转移（CEST）是一种新兴的MRI对比机制，能够对稀释CEST试剂和局部特性（如pH和温度）进行无创成像，增强了常规MRI方法。然而，常规CEST MRI包括长RF饱和脉冲，随后是快速图像读取，这与高比吸收率和有限的空间分辨率有关。此外，基于回波平面成像（EPI）的快速图像读取容易产生图像畸变，在高视场下尤其严重。为了解决这些局限性，我们评估了磁化转移（MT）制备的梯度回波（GRE） MRI用于CEST成像。通过数值模拟和体外、体内实验证明了该方法的可行性。然后，我们通过连续评估饱和步数、MT饱和功率（B1）、GRE读取翻转角度（FA）和重复时间（TR）对CEST MRI的影响来优化序列，并进一步证明内源性酰胺质子CEST在永久性大脑中动脉闭塞大鼠（n = 5）脑中的成像效果。CEST图像可以在闭塞后3小时内识别缺血性病变。总之，我们的研究表明，现成的mt制备的GRE MRI，如果经过优化，是CEST敏感的，并且仍然有希望用于翻译CEST成像。
Chemical exchange saturation transfer (CEST) is an emerging MRI contrast mechanism that is capable of noninvasively imaging dilute CEST agents and local properties such as pH and temperature, augmenting the routine MRI methods. However, the routine CEST MRI includes a long RF saturation pulse followed by fast image readout, which is associated with high specific absorption rate and limited spatial resolution. In addition, echo planar imaging (EPI)-based fast image readout is prone to image distortion, particularly severe at high field. To address these limitations, we evaluated magnetization transfer (MT) prepared gradient echo (GRE) MRI for CEST imaging. We proved the feasibility using numerical simulations and experiments in vitro and in vivo. Then we optimized the sequence by serially evaluating the effects of the number of saturation steps, MT saturation power (B1), GRE readout flip angle (FA), and repetition time (TR) upon the CEST MRI, and further demonstrated the endogenous amide proton CEST imaging in rats brains (n = 5) that underwent permanent middle cerebral artery occlusion. The CEST images can identify ischemic lesions in the first 3 hours after occlusion. In summary, our study demonstrated that the readily available MT-prepared GRE MRI, if optimized, is CEST-sensitive and remains promising for translational CEST imaging.
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