T1マッピングの精度について：共通の地面の検索

目的：利用可能な多くのT1マッピング方法があり、それぞれがファントムで検証され、文献との優れた一致を報告しています。ただし、文献の値は大きく異なり、白質のT1は3テスラで690〜1100ミリ秒の範囲です。これは、定量的MRIで最も基本的な測定値の1つの精度に疑問を呈します。私たちの目標は、これらのバリエーションを説明し、それらを緩和する方法を調べることでした。 理論と方法：Blochシミュレーション、白質ファントム、および10人の健康な被験者の脳（シングルスライス）を使用して、3つの最も一般的なT1マッピング方法（反転回復、見た目、および可変フリップ角）を評価しました。被験者のT1ヒストグラムをプールして、シーケンス依存バイアスがあるかどうか、および被験者間で再現可能かどうかを判断しました。 結果：ファントムの3つの方法の間に良い一致が見つかりましたが、in vivoでは不十分な一致があり、健康な被験者の白質T1ヒストグラムピークは、使用される方法に応じて30％以上変化します。また、プールされた脳ヒストグラムが3つの異なる白質ピークを表示し、Look-Lockerが一貫して過小評価し、変動するフリップ角が反転回復T1値を過大評価することを発見しました。Blochシミュレーションは、不完全な腐敗と不正確なB1マッピングが観察された違いを説明できることを示しました。 結論：3つの最も一般的なT1マッピングプロトコルは、ファントムで安定したT1値を生成しますが、in vivoではなく生成します。T1マッピングの精度を向上させるには、堅牢なキャリブレーションスキームを開発するための最初のステップとして、T1マッピング方法のin vivo検証を実行することをお勧めします。

PURPOSE: There are many T1 mapping methods available, each of them validated in phantoms and reporting excellent agreement with literature. However, values in literature vary greatly, with T1 in white matter ranging from 690 to 1100 ms at 3 Tesla. This brings into question the accuracy of one of the most fundamental measurements in quantitative MRI. Our goal was to explain these variations and look into ways of mitigating them. THEORY AND METHODS: We evaluated the three most common T1 mapping methods (inversion recovery, Look-Locker, and variable flip angle) through Bloch simulations, a white matter phantom and the brains of 10 healthy subjects (single-slice). We pooled the T1 histograms of the subjects to determine whether there is a sequence-dependent bias and whether it is reproducible across subjects. RESULTS: We found good agreement between the three methods in phantoms, but poor agreement in vivo, with the white matter T1 histogram peak in healthy subjects varying by more than 30% depending on the method used. We also found that the pooled brain histograms displayed three distinct white matter peaks, with Look-Locker consistently underestimating, and variable flip angle overestimating the inversion recovery T1 values. The Bloch simulations indicated that incomplete spoiling and inaccurate B1 mapping could account for the observed differences. CONCLUSION: We conclude that the three most common T1 mapping protocols produce stable T1 values in phantoms, but not in vivo. To improve the accuracy of T1 mapping, we recommend that sites perform in vivo validation of their T1 mapping method against the inversion recovery reference method, as the first step toward developing a robust calibration scheme.