Sequência de multiplexação por divisão de tempo (TDM) remove o viés na estimativa de T2 e nas medições de relaxamento-difusão

Resumo Objetivo Comparar o desempenho das sequências de multi-eco (ME) e multiplexação por divisão de tempo (TDM) para a aquisição acelerada de ressonância magnética de relaxamento-difusão (rdMRI) e examinar sua confiabilidade na estimativa de medidas microestruturais de rdMRI. Método As sequências ME, TDM e a sequência de eco único (SE) de referência com seis tempos de eco (TE) foram implementadas usando o Pulseq com fatores de aceleração de banda única (SB-) e multibanda 2 (MB2-). Em um fantoma de difusão, as intensidades de imagem das três sequências foram comparadas, e as diferenças foram quantificadas usando o erro quadrático médio normalizado (NRMSE). Para a varredura cerebral in-vivo, além da comparação de intensidade de imagem e estimativas de T2, diferentes métodos foram utilizados para avaliar os efeitos relacionados à sequência na estimativa da microestrutura, incluindo o momento de imagem de difusão de relaxamento (REDIM) e a distribuição de relaxamento-difusão de máxima entropia (MaxEnt-RDD). Resultados O desempenho do TDM foi semelhante à aquisição padrão de ouro SE, enquanto o ME apresentou maiores viéses (3-4× maiores NRMSEs para o fantoma, 2× para in-vivo). Os valores de T2 obtidos a partir do TDM corresponderam de perto ao SE, enquanto as sequências ME subestimaram o tempo de relaxamento T2. O TDM forneceu parâmetros de difusão e relaxamento semelhantes ao SE usando REDIM, enquanto o SB-ME exibiu um viés 60% maior no mapa e, em média, um viés 3,5× maior na covariância entre os coeficientes de relaxamento-difusão. Conclusão Nossa análise demonstra que o TDM fornece uma estimativa mais precisa das medições de relaxamento-difusão enquanto acelera as aquisições por um fator de 2 a 3.