Atrial fibrillation (AF) is the most common arrhythmia, affecting 2.5% of the Portuguese population above 40 years; AF greatly impacts patients' quality of life. Medication is available but many patients require treatment with radiofrequency ablation (RFA). Unfortunately, relapse is frequent and predicting RFA success is hard; identifying myocardium fibrosis can be helpful. To identify fibrosis, planning and follow-up of RFA rely on magnetic resonance imaging (MRI) with late gadolinium enhancement (LGE), but analysis of LGE images is operator-dependent and imaging protocols vary hindering longitudinal and cross-site comparisons. As T1 tissue maps are sensitive to fibrosis and fully quantitative, there has been a lot of effort to develop methods with sufficient precision and accuracy for the clinic. T1-mapping typically relies on the application of a preparation module followed by the acquisition of a series of images at the same anatomical location, acquired at different time delays for varying contrast. To avoid missing any fibrotic regions, whole myocardium T1-maps would be desirable but are currently limited to a few 2D slices due to time constraints in the clinic. Exams are also prolonged due to the need to ensure images match the same cardiac phase and to avoid heart motion due to respiration; the former can be achieved by using electrocardiogram (ECG) triggering while respiratory motion is minimized through breath holding. Imaging the left atrium is particularly challenging due to its reduced thickness compared to the left ventricle, where T1-mapping has been more widely applied - around 2mm compared to 6-10mm. To investigate atrial fibrosis, increasing in-plane image resolution is needed normally requiring even longer scan times. An added complication is the low signal-to-noise ratio (SNR) associated to small voxels. 3D imaging increases SNR but demands even longer acquisition times. The project aims to enable full 3D T1-mapping in the clinic by taking advantage of the high information overlap between images acquired at different time delays. The spatial encoding abilities provided by multi-channel receiver coils will be fully harvested to separate simultaneously excited multiple 2D slices and to reduce the amount of data needed for in-plane image reconstruction. Using a 3.0T scanner will provide a crucial SNR boost and challenges associated to increased field inhomogeneities will be addressed. The use of external tracers will be explored for tracking heart position throughout respiration. Retrospective cardiac gating from information contained in the imaging data will also be investigated. The ultimate goal is to ensure a fast acquisition, robust to cardiac and respiratory motion, enabling free breathing and avoiding ECG-gating, dramatically improving both patient comfort and scanning efficiency. Synergetic collaboration between a team of MRI physicists, image processing experts and clinicians will be key to the success of the project. A fibrilhação auricular (FA) é a arritmia mais comum, afetando 2,5% da população portuguesa acima dos 40 anos. FA tem um elevado impacto na qualidade de vida dos doentes, sendo que muitos necessitam de tratamento com ablação por radiofrequência (ARF). As recidivas são frequentes e é difícil prever o sucesso da ARF. Esta previsão pode ser auxiliada caracterizando fibrose do miocárdio. Para identificar fibrose do miocárdio, o planeamento e seguimento da ARF é feito com realce tardio (RT) por ressonância magnética (RM). Contudo, a análise do RT depende do operador e de variações no protocolo de aquisição, dificultando a sua comparação. Os mapas T1 são quantitativos, existido um esforço para desenvolver métodos para a sua obtenção com elevada exactidão e precisão, aplicáveis na clínica. Esta quantificação é tipicamente efectuada com um módulo de preparação seguido da aquisição de uma série de imagens na mesma localização anatómica, adquiridas após diferentes tempos de preparação. Para efetuar uma avaliação completa, o mapeamento T1 deveria ser efetuado em todo o miocárdio, mas este cinge-se actualmente a alguns planos 2D por limitações no tempo de exame clínico. Esta dificuldade deve-se à necessidade de adquirir imagens na mesma fase cardíaca (com sincronização com ECG), e evitar movimento cardíaco devido à respiração (minimizado com apneia). A imagiologia auricular é desafiante pela reduzida espessura da sua parede (2mm) em comparação com a do ventrículo esquerdo (6-10mm) no qual o mapeamento T1 tem sido maioritariamente aplicado. A necessidade de aumentar a resolução espacial requer tempos de aquisição longos, e voxels de pequena dimensão apresentam uma reduzida razão sinal-ruído (RSR). Aquisições 3D aumentam a RSR, mas requerem tempos de aquisição mais longos. Este projecto tem como objectivo quantificar T1 em todo o miocárdio em 3D, utilizando a redundância de informação entre imagens com diferentes ponderações T1 para acelerar a aquisição. A capacidade de codificação espacial de antenas de recepção de RF com multicanais será aproveitada para separar cortes 2D excitados em simultâneo, e reduzir a quantidade de dados necessária para a reconstrução de cada corte. A utilização de um sistema de RM de 3T aumentará a RSR disponível. Metodologias para responder aos novos desafios a este associados como sejam o aumento das heterogeneidades do campo serão utilizadas. A utilização de sensores externos será explorada para monitorizar a posição do coração durante a respiração, e investigada a possibilidade de sincronização cardíaca retrospectiva utilizando informação contida na imagem. O objectivo final é assegurar uma aquisição rápida, robusta aos movimentos cardíaco e respiratório, que evite necessidade de apneia ou sincronização ECG, melhorando drasticamente o conforto dos doentes e a eficiência da aquisição. A colaboração sinérgica entre a equipa de físicos RM, especialistas em processamento de imagem e clínicos será crucial para o sucesso do projecto.