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12.04.2019 | Ausgabe 2/2019

Radiological Physics and Technology 2/2019

Appropriate echo time selection for quantitative susceptibility mapping

Zeitschrift:
Radiological Physics and Technology > Ausgabe 2/2019
Autoren:
Yuki Kanazawa, Yuki Matsumoto, Masafumi Harada, Hiroaki Hayashi, Tsuyoshi Matsuda, Hideki Otsuka
Wichtige Hinweise

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

The purpose of our study was to clarify the dependence of quantitative susceptibility mapping (QSM) on echo time (TE). We constructed a phantom consisting of six tubes; three tubes were filled with different concentrations (0.5, 1.0, and 2.5 mM) of gadopentetate dimeglumine (Gd-DTPA), and three were filled with different concentrations (100, 200, and 350 mg/mL) of calcium hydroxyapatite. Real and imaginary images from multi-echo spoiled gradient-echo data (12 echoes) were acquired. We then used four datasets with three serial echoes. The QSM procedure consists of four steps: field map estimation, phase unwrapping, background removal, and dipole inversion. For each sample, we compared the measured mean susceptibility value with the theoretical susceptibility value and conducted a linear regression analysis. Accordingly, the relationship between the measured susceptibility and concentration of Gd-DTPA was shown to agree well with the theoretical values (TEs = 16.4, 20.8, and 25.2 ms; slope = 0.24, R2 = 1.00). Furthermore, the relationship between the measured susceptibility and concentration of hydroxyapatite also showed good linearity (TEs = 16.4, 20.8, and 25.2 ms; slope = − 0.00121, R2 = 1.00). In conclusion, the optimization of the TE in QSM makes it possible to obtain more detailed information regarding the susceptibility of biomaterials.

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