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揭開QSM神秘面紗：如何用單次掃描實現超準確的鐵含量測量？
隨著醫學影像技術的快速發展，量化敏感度成像 (QSM) 正在改變我們對於磁共振成像 (MRI) 的理解。不同於傳統的敏感度加權成像方法，QSM 提供了一種全新的對比機制，能夠更精確地量化組織中的鐵含量及其運用。目前，QSM 已廣泛應用於神經科學的研究中，特別是在腦部微出血和神經退行性疾病的標準化量化中，展現出其驚人的潛力。
QSM的像素強度與組織的表觀磁性敏感度成正比，這使其能夠準確識別和量化特定的生物標記物，包括鐵、鈣、鉭和超順磁性鐵氧化物（SPIO）納米顆粒。
背景知識
在MRI中，局部由非鐵磁生物材料的敏感度引起的磁場是其所引起的體積敏感度分佈的卷積。這樣的卷積能用傅立葉域中的一個乘法形式來表達。較為複雜的是，從磁場再到源的逆問題涉及到在傅立葉域的一對圓錐面上出現零除以零的情況。這樣的情況導致在圓錐表面上的敏感度不確定，經常會在重建QSM時出現嚴重的條紋假影。
技術分析
數據獲取
在恢復過程中，任何3D梯度回聲序列都能被用於數據獲取。實際上，較高的分辨率與適中的回聲時間越能夠描述敏感度效應。多回聲獲取對於準確的磁場測量十分有利，不過牽涉到多種技術問題，比如充分流動補償等。
背景場移除
在進行QSM時，非生物的背景場質量影響了成像的清晰度。由於主場的不均勻性等因素，背景場需被有效移除，以提高圖像的可視化效果。傳統的高通濾波方法雖然能解決這些問題，卻也可能損害本身的局部場和其不確定性。
最近基於物理原理的兩種方法——投影於偶極場（PDF）和高級諧波伪影消除技術（SHARP）在對背景場移除上取得了良好的效果，顯著提升了局部場的精度。
臨床應用潛力
區分鈣化與鐵沉積
研究證實，皮層骨的鈣化成分呈現出抗磁性，而鐵沉積則顯示出強順磁性。这一特性可用於區分T2*加權影像上的迷惑性低信號。
對比劑定量
對於外源性的敏感度來源，其敏感度值理論上與對比劑的濃度成線性關係，這為活體內部的鈷或SPIO濃度量化提供了新思路。
QSM技術不僅提升了對鐵含量的測量精度，還為腦部病變的早期診斷和隨訪提供了強有力的支持，使其成為當今醫學成像領域的重要工具。
隨著我們對QSM技術深入了解，這種技術是否將成為今後診斷及治療過程中的標準工具？
