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在临床 MRI 中，设备内部 “黑箱” 问题导致序列参数难以精准把控。研究人员开展了 SDR4MR 技术研究，发现该技术能精准监测 RF 脉冲序列，这为 MRI 研究与应用提供了更有力的工具，有助于提升 MRI 技术水平。
磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）如今在医学领域发挥着至关重要的作用，从疾病的早期诊断到病情的精准评估，它都有着不可替代的价值。然而，随着 MRI 技术的不断发展，其硬件和软件变得越来越复杂。制造商提供的各种工具就像一个个神秘的 “黑箱”，普通用户想要深入了解其内部工作原理极为困难。这就好比在一个复杂的迷宫里，没有地图，很难找到正确的方向。
在进行定量成像时，准确控制序列参数至关重要。但在实际操作中，制造商的软件在优化脉冲序列时，常常会在相互冲突的参数之间进行妥协。比如，当序列的重复时间受到限制时，磁化准备脉冲可能会在用户毫不知情的情况下发生偏移，这就导致了定量结果的不准确。就像是炒菜时，调料的用量和加入的时间不对，炒出来的菜味道自然就不对了。
为了解决这些问题，来自法国的研究人员开展了一项针对 SDR4MR（Software-Defined Radio for Magnetic Resonance）技术的研究。他们的研究成果发表在了《Magnetic Resonance Materials in Physics, Biology and Medicine》杂志上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：
首先，搭建了 SDR4MR 硬件系统，包括一个定制的 40mm 直径的宽带接收线圈，它与软件定义无线电（SDR）通过可选的射频衰减器相连，SDR 设备直接插入电脑 USB 端口。其次，使用开源软件 CubicSDR 来控制 SDR 设备并配置接收参数，最后利用自定义的 Mathematica 脚本对采集到的数据进行处理和分析。
研究结果如下：
在对多回波多层自旋回波序列（SEMC）的研究中，SDR4MR 技术成功测量出了 7 个回波和 5 个切片的脉冲序列，切片重复时间约为 80ms，回波时间约为 10ms，与扫描仪用户界面上的设定值误差在 1% 以内。并且，通过频率分析还观察到了偶数 - 奇数交错采集现象，这一现象与实际应用中避免切片间激发泄漏的方案相符。
对于 B1 映射序列（B1 map），SDR4MR 技术揭示了该序列的 TurboFlash 采集过程，即分别在有无 sinc 射频前置脉冲的情况下重复两次。同时，还推算出了预条件脉冲的翻转角 a2约为 80° ，虽然与文献中偏好的 60° 有所差异，但也为该序列的研究提供了新的视角。
自旋回波 EPI 扩散加权成像（SE-EPI）序列研究发现，STIR 脉冲和 90° 脉冲之间的延迟约为 156ms，与规定的 160ms 接近。此外，还确定了水激发脉冲为 1 - 2 - 1 二项式脉冲，脉冲间隔为 2.38ms，这一发现解释了用户界面中未详细说明的水激发方案。
在 3T 磁场下对 3D 涡轮自旋回波序列（3D SPACE）的研究中，SDR4MR 技术成功验证了不同变体序列的特征，包括恒定翻转角、带磁化恢复脉冲以及可变翻转角的序列，并且测量出的脉冲间延迟与推荐值相近。
研究结论和讨论部分指出，SDR4MR 技术能够在 1.5T 和 3T 的临床 MRI 扫描仪上实现对射频脉冲序列的精确监测。该技术具有独立性，不受 MRI 扫描仪硬件和软件的限制，可用于不同厂商、不同场强的设备。这为 MRI 研究人员在开发新脉冲序列时提供了有力的验证工具，也方便服务工程师监测 MRI 扫描仪的射频发射情况。同时，该技术还可用于 MRI 用户的培训。
不过，SDR4MR 技术也存在一定的局限性。例如，要完全解码序列需要进行梯度测量，但这超出了本研究的范围和预算。而且，该技术只能测量相对振幅，无法获取绝对振幅，除非进行精确校准。此外，基本的 SDR 在低场 MRI 中的性能有限，其 8 位转换器限制了动态范围，在高场强下 192kHz 的接收带宽也可能成为限制因素。但总体而言，SDR4MR 技术为 MRI 的发展开辟了新的道路，在未来有望通过硬件和软件的进一步发展得到完善，为医学领域的磁共振成像技术带来更多突破。
