T1 Mapping技术是通过特定序列在受试者心脏短轴位不同时间进行数据采集，得到一组磁共振图像，之后对图像进行处理，计算心肌组织的平扫T1值（Native T1）及细胞外间质容积分数(Extracellular Volume ,ECV)，可定量地评估心肌病弥漫性病变过程，在心脏疾病诊断方面表现出独特的优势。
常用的T1 Mapping序列有MOLLI序列（Modified Look-Locker Inversion recovery），shMOLLI序列（Shortened Modified Look-Locker Inversion recovery），SASHA序列（Saturation Recovery Single-Shot Acquisition）和SAPPHIRE序列（Saturation Pulse Prepared Heart-Rate-Independent Inversion Recovery）。
1. MOLLI序列
MOLLI序列为反转恢复（Inversion Recovery，IR)序列。 MOLLI序列是英国利兹综合医院的Daniel R. Messroghli等[1]于2004提出的，是目前T1 Mapping技术中最常用的序列。通过心电门控（ECG），由R波触发180°脉冲，随后在心脏舒张末期进行图像采集。在常用的MOLLI序列采集模式为（3-3-5）MOLLI,使用180°脉冲与35°（或50°）脉冲组合（图1），在17次心动周期中的三次反转中分别采集3、3、5共11幅图像。多次反转的策略使得采样结果更加稳定，从而使T1值更加精确。（如图2所示但由于在扫描过程中，患者需要屏气且扫描时间较长，心脏疾病患者可能难以实现。
图1. MOLLI序列[1]
图2. 准确性与精确性[8]
2. ShMOLLI序列
针对MOLLI序列采集时间较长的问题，牛津大学临床磁共振研究中心的Stefan K Piechnik等于2010年提出了shMOLLI序列[2]。shMOLLI序列与MOLLI相同，采用反转恢复序列。不同的是，shMOLLI序列采用5-1-1的采集模式，在9次心动周期内采集7幅图像。在采集过程中，不等待宏观磁化矢量完全恢复而进行下一次信号反转，同时减少采集的样本数量（如图3所示），从而缩短了采集时间。另外，shMOLLI降低了对心率的依赖，但容易产生伪影，图像信噪比也略低于MOLLI序列。在T1值计算上，shMOLLI与MOLLI序列得到的T1值均比真实值偏小。
图3. shMOLLI序列[2]
3. SASHA序列
SASHA序列是由加拿大艾伯塔大学的Kelvin Chow等于2014年提出的一种饱和恢复序列（Saturation Recovery, SR），可在多次心动周期内对图像进行连续采集[3]。如图4a所示，SAHA序列是在饱和脉冲之前添加可变的触发延迟（Trigger Delay ，TD），使所有图像的心脏相位保持一致，饱和射频脉冲到图像采集之间为饱和恢复时间（Saturation Recovery Time，TS），第一幅图像是在磁化准备之前获得的，随后在不同的饱和恢复时间内采集剩余的9幅图像。与MOLLI和shMOLLI序列相比，SHSHA序列的准确性更高，不受心率及T2值的影响，但精确性和信噪比较低。
图4. SASHA序列[3]
4. SAPPHIRE序列
由于SASHA序列采用的是饱和脉冲，导致信号在恢复过程中动态范围较小，因而不利于T1的计算。针对该问题，美国哈佛大学医学院的Sebastian Weingartner等提出了SAPPHIRE序列[4]。该序列将饱和恢复与反转恢复相结合，在心电门控R波之后立即施加饱和脉冲以消除之前的磁化，随后施加反转脉冲使信号反转，并在反转恢复的过程中进行采集。如图5c所示，每次反转脉冲的施加时间不同，从而得到不同反转时间的9幅图像。与SASHA相比，SAPPHIRE序列的准确性更高，计算所得的Native T1值相似。
图5. SAPPHIRE序列[4]
5. 四种T1 mapping序列比较
上述四种T1 mapping序列在准确性、精确性、扫描时间、可重复性及信噪比等方面的性能对比结果如表1所示。总体上，MOLLI及shMOLLI的精确性及信噪比较高，但准确性与SASHA及SAPPHIRE相比较低，可重复性上四个序列的结果相似，都有较高的可重复性。
在T1及ECV的计算方面，相对而言，SASHA及SAPPHIRE序列计算的Native T1值较大、ECV值较小。SASHA与SAPPHIRE相比，Native T1值相差不大，ECV值略小。shMOLLI计算的 Native T1值及ECV值与MOLLI相比偏小，比较结果如图6所示。
图6. 四个序列Native T1及ECV计算值对比[7]
图7. 四个序列T1 Map对比[7]
在对四种序列的研究及应用方面，本文统计了JACC,EHJ,JCMR,MRM期刊2014-2017年对这四个序列的论文发表数量，其中MOLLI序列使用次数最多，其余依次为shMOLLI, SASHA, SAPPHIRE序列，2016年对T1 Mapping技术序列研究发表量最多。近年来，对MOLLI序列的研究不再仅限于（3-3-5）MOLLI，更倾向于研究MOLLI序列的不同协议，另外shMOLLI, SASHA, SAPPHIRE的研究比例也在增大。
图8. 2014-2017年四个序列的研究情况统计
参考文献：
1. Messroghli D R, Radjenovic A, Kozerke S, et al. Modified Look-Locker inversion recovery (MOLLI) for high-resolution T1 mapping of the heart[J]. Magnetic Resonance in Medicine, 2004, 52(1):141.
2. Piechnik S K, Ferreira V M, Dall'Armellina E, et al. Shortened Modified Look-Locker Inversion recovery (ShMOLLI) for clinical myocardial T1-mapping at 1.5 and 3 T within a 9 heartbeat breathhold[J]. J Cardiovasc Magn Reson, 2010, 12(1):1-11.
3. Chow K, Flewitt J A, Green J D, et al. Saturation recovery single-shot acquisition (SASHA) for myocardial T 1, mapping[J]. Magnetic Resonance in Medicine Official Journal of the Society of Magnetic Resonance in Medicine, 2014, 71(6):2082-2095.
4. Weingärtner S, Akçakaya M, Basha T, et al. Combined saturation/inversion recovery sequences for improved evaluation of scar and diffuse fibrosis in patients with arrhythmia or heart rate variability[J]. Magnetic Resonance in Medicine, 2014, 71(3):1024-1034.
5. Taylor A J, Salerno M, Dharmakumar R, et al. T1 Mapping: Basic Techniques and Clinical Applications[J]. Jacc Cardiovascular Imaging, 2016, 9(1):67-81.
6. Weingärtner S, Meßner N M, Budjan J, et al. Myocardial T 1 -mapping at 3T using saturation-recovery: reference values, precision and comparison with MOLLI[J]. Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance, 2017, 18(1):84.
7. Roujol S, Weingartner S, Foppa M, et al. Accuracy and reproducibility of four T 1 mapping sequences: a head-to-head comparison of MOLLI, ShMOLLI, SASHA, and SAPPHIRE[J]. Radiology, 2014, 272(3):683-9.
Kellman P, Hansen M S. T1-mapping in the heart: accuracy and precision[J]. Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance,16,1(2014-01-04), 2014, 16(1):2.
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