3 T：3D/2Dエコープラナーイメージングでの高解像度官能MRI

高解像度の機能的MRI（fMRI）は、人間の機能的神経解剖学を研究するためのユニークな可能性を提供します。高解像度fMRIは7 Tでその可能性を証明していますが、ほとんどのfMRI研究はまだ3 Tでかなり低い空間分解能で実行されます。シングルショット2次元エコープラナーイメージング（EPI）およびマルチショット3次元EPI高解像度FMRIプロトコルを最適化および比較しました。2次元EPIからマルチショット3次元EPIに画像ベースの生理学的ノイズ補正を拡張しました。両方の取得スキームの機能的感度は、視覚fMRI実験で評価されました。生理学的ノイズの補正は、感度を大幅に増加させ、簡単に適用でき、パルスと呼吸のみの単純な記録のみが必要です。3次元EPIと生理学的ノイズ補正の組み合わせは、3 Tでの1.5 mM高解像度fMRIに対して例外的な感度を提供し、2次元EPIと比較して、時間シグナルと雑音の比率を25％以上増加させます。

High-resolution functional MRI (fMRI) offers unique possibilities for studying human functional neuroanatomy. Although high-resolution fMRI has proven its potential at 7 T, most fMRI studies are still performed at rather low spatial resolution at 3 T. We optimized and compared single-shot two-dimensional echo-planar imaging (EPI) and multishot three-dimensional EPI high-resolution fMRI protocols. We extended image-based physiological noise correction from two-dimensional EPI to multishot three-dimensional EPI. The functional sensitivity of both acquisition schemes was assessed in a visual fMRI experiment. The physiological noise correction increased the sensitivity significantly, can be easily applied, and requires simple recordings of pulse and respiration only. The combination of three-dimensional EPI with physiological noise correction provides exceptional sensitivity for 1.5 mm high-resolution fMRI at 3 T, increasing the temporal signal-to-noise ratio by more than 25% compared to two-dimensional EPI.