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Spiral-TAPIR und compressed sensing zur schnellen und hochgenauen Kartierung der T1 Relaxationszeit bei 3T

04 June 2019

Robert Claeser, Markus Zimmerman and N. Jon Shah

Die TAPIR-Sequenz ist ein etabliertes Verfahren zur Kartierung der longitudinalen Relaxationszeit T1. Durch die Kombination einer schichtverschränkten  Look-Locker-Sequenz und einer mehrzeiligen kartesischen k-Raumabtastung pro Anregung ermöglicht die TAPIR-Sequenz eine schnelle und hochgenaue T1-Messung.

Obwohl die Erfassung mehrerer Zeilen pro Anregung die Aufnahmegeschwindigkeit erhöht, ist die damit einhergehende Erhöhung der Repetitionszeit TR und der Echozeit TE jedoch nachteilig für die Messgenauigkeit von T1. Um diesen Kompromiss zwischen Aufnahmegeschwindigkeit  und T1-Messgenauigkeit aufzulösen, wurde in dieser Studie die mehrzeilige kartesische k-Raumabtastung durch eine mehrarmige spirale k-Raum Abtastung ersetzt. 

Dabei deckt  ein Arm der Spirale ungefähr den gleichen Teil des k-Raums ab, wie eine neunzeilige karteische Abtastung (EPI9). Allerdings ermöglicht die spirale Abtastung eine deutlich kürzere Abtastzeit und somit einen geringere Repetitionszeit. Weiterhin zeigen wir, dass die kurze Echozeit der Spiralabtastung auch die systematische Unterschätzung von T1  verbessert, die bei vielen Look-Locker-Sequenzen, einschließlich dem kartesischen TAPIR, auftritt.

Zusätzlich ist eine kurze Echozeit wünschenswert, um das empfangene MR-Signal zu maximieren. Dies gilt im Besonderen für Substanzen mit schneller T2 *-Relaxation, wie z.B. Myelinwasser.  Abschließend zeigen wir, wie eine weitere Verkürzung der Messzeit ermöglicht wird, indem wir nur jeden zweiten Arm der Spirale abtasten und eine compressed sensing Bildrekonstruktion verwenden. Dies kann bei in-vivo Messungen das Auftreten von Bewegungsartefakten reduzieren.

FET-PET

Original publikation:

Sub‐millimeter T1 mapping of rapidly relaxing compartments with gradient delay corrected spiral TAPIR and compressed sensing at 3T


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