心脏磁共振实时单次采集电影成像在分析左室功能中的应用

目的对比实时单次采集(Real-time Single-shot)快速电影序列与传统分段采集电影成像,探索此电影序列分析左室功能及测量左室室壁厚度的可行性和准确性。方法选择健康自愿者32例,3.0T磁共振仪32通道心脏线圈采集,分别行左Real-time Single-shot快速电影序列与传统分段采集梯度回波电影成像序列,扫描层面对应,将左室分为16阶段,对比两组LVEF、LVEDV、LVESV、LVSV、LVCO、左室室壁厚度的差别。结果评价LVEF、LVSV、LVCO时real-timeMRI技术与传统梯度回波电影成像序列P>0.05有很好的一致性。而LVEDV左室舒张末期容积及LVESV左室收缩末期容积P<0.05存在统计学差异。节段室壁厚度除5节段P=0.05,第11节段P=0.048,P<0.05外,其他节段均P>0.05。结论 Real-time电影MRI能够在生理范围的心率被用于准确量化整个心动周期的左室容积,左室室壁厚度,减少心脏MRI检查的必须时间。

压缩感知实时成像结合回顾性运动校正心脏磁共振电影序列对评估肺动脉高压患者右室功能及应变的应用价值

目的探讨一种结合压缩感知、高速实时成像及回顾性全自动非刚性运动校正技术的自由呼吸心脏磁共振电影(cardiac cine with compressed sensing real-time imaging and retrospective fully automated non-rigid motion correction,cine-MoCo)序列对肺动脉高压(pulmonary arterial hypertension,PAH)患者右室(right ventricular,RV)功能及应变评估的应用价值。材料与方法前瞻性连续纳入2020年1月至2021年4月于中国医学科学院北京协和医院放射科进行心脏磁共振(cardiac magnetic resonance,CMR)检查的疑诊或确诊PAH患者。对所有纳入患者均完成标准的2D分段采集结合回顾性心电门控电影序列(2D segmented cine imaging with retrospective ECG gating,cine-SegBH)及cine-MoCo图像采集,对两种电影序列采集的图像进行图像质量评价、RV功能及应变定量分析。结果40例患者纳入本次研究。cine-SegBH与cine-MoCo的图像采集时间分别为(143±42)s及(115±24)s,差异具有统计学意义(P<0.05)。cine-MoCo获取的电影图像质量在主观评价(5分标准)及欧洲CMR质量评估标准评价中优于cine-SegBH,差异具有统计学意义(P均<0.05)。图像边缘锐利度测量结果显示,cine-SegBH与cine-MoCo相当,差异无统计学意义(P>0.05)。cine-MoCo在RV功能[RV射血分数(right ventricular ejection fractions,RVEF),RV舒张末期容积(right ventricular end-diastolic volumes,RVEDV),RV收缩末期容积(right ventricular end-systolic volumes,RVESV),RV每搏输出量(right ventricular stroke volumes,RVSV)及RV心肌质量(right ventricular mass,RVM)]定量分析中,与cine-SegBH获取的对应结果均存在强的相关性(r=0.966~0.992),且差异无统计学意义(P均>0.05)。RV心肌应变[纵向应变(global longitudinal strain,GLS)、周向应变(global circumferential strain,GCS)及径向应变(global radial strain,GRS)]定量评价中,两电影序列在GCS及GRS评价中存在强的相关性(GCS:r=0.895;GRS:r=0.908),GLS存在弱的相关性(r=0.564),且cine-MoCo获得的各向应变参数结果均低于cine-SegBH,差异具有统计学意义(P均<0.05)。亚组分析结果显示,cine-MoCo获取的GLS,GCS和GRS在轻度PAH患者(WHOⅠ~Ⅱ级,组1)中均低于cine-SegBH,差异具有统计学意义(P均<0.05);在重度PAH患者(WHOⅢ~Ⅳ级,组2)中与cine-SegBH相当,差异无统计学意义(P均>0.05)。两电影序列在右室功能及应变定量参数评价中均表现出高的组内一致性及组间一致性。结论cine-MoCo相较于cine-SegBH在PAH患者中能够缩短图像采集时间并获得相似甚至更优的图像质量,能够准确评估RV功能的各项参数,并且能够准确评估重度PAH患者的RV应变参数。

基于心脏磁共振短轴电影图像的右心室分割新进展

右心室分割对肺动脉高压、法洛四联症等疾病的心脏功能评估具有重要意义.然而,右心室结构复杂,变动性大、心肌薄且毗邻脂肪,实验全自动分割一直是难点.心脏磁共振短轴电影图像时空分辨高,常用于临床右心室分割及功能评价.本文基于心脏磁共振短轴电影图像对右心室分割方法进行了综述,首先回顾了传统右心室分割算法,然后重点介绍了基于多图谱和深度学习算法的右心室分割进展,并介绍了右心室分割结果常用的评估指标.通过上述回顾发现,基于深度学习算法的分割方法是今后临床应用的右心室分割的主要方法,对心脏相关疾病的诊断及预后十分重要,而且可大大提高医生的工作效率.

心脏磁共振电影序列影像组学模型评估二尖瓣反流程度的价值

目的:评估基于心脏磁共振(cardiac magnetic resonance imaging,CMR)电影序列的影像组学模型在检测二尖瓣严重反流中的价值。方法:收集2015年11月至2018年8月在中南大学湘雅三医院接受CMR及超声心动图检查的患者80例,包括无或轻度反流组67例、中重度反流组13例。对CMR电影序列图像进行相对均值梯度差异(relative difference of average filtered gradient,RDAFG)分析,并结合最小输出误差平方和滤波追踪(minimum output sum of squared error filtering tracker,MOSSE)提取25维特征,利用主成分分析降至2维,对中重度反流组进行过采样后再利用支持向量机(support vector machine,SVM)建立影像组学模型。采用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线评估模型效能。结果:两组患者的2维影像组学特征的差异均具有统计学意义(均P<0.01),所建立影像组学模型的最佳检测效果的ROC曲线下面积为0.971,敏感度和特异度分别为85.7%和94.1%。结论:基于CMR电影序列的机器学习影像组学模型对二尖瓣反流程度的评估具有较好效果,有助于智能化辅助临床诊疗。

基于COLLATE融合多图谱的心脏电影MRI右心室分割

右心室分割对肺动脉高压等疾病的心功能分析具有重要的临床意义.然而,右心室心肌薄、易变且不规则,其传统的医学图像分割方法仍然未能取得突破性进展.本文提出基于COLLATE(Consensus Level, Labeler Accuracy and Truth Estimation)的多图谱分割方法,首先以归一化互信息为相似测度对目标图像和图谱集进行B样条配准以获取粗分割结果;然后利用COLLATE对粗分割结果进行融合;最后采用基于形状约束的区域生长算法修正出现错误的数据.10例临床心脏磁共振短轴电影图像被用于算法验证.本文还将使用基于COLLATE的多图谱分割方法得到的结果与深度学习算法及手动分割进行了比较.结果显示与深度学习算法比较,使用本文算法得到的射血分数(Ejection Fraction, EF)与手动分割更加一致和相关,表明该算法的分割结果有望辅助临床心脏功能诊断.

基于CMR电影序列的心肌收缩分数在射血分数保留的肥厚型心肌病中的价值

目的应用心脏磁共振(cardiac magnetic resonance,CMR)心肌收缩分数(myocardial contraction fraction,MCF)评价射血分数保留的肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy with preserved ejection fraction,HCMpEF)患者的心肌功能,并分析其与左心室形态与功能、心肌纤维化及心肌应变参数之间的关系。材料与方法回顾性分析55例HCMpEF患者和24例正常对照者资料。采用CVI 42软件测量左心室功能的相关参数,主要包括左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)、左心室质量指数(left ventricular mass index,LVMi)及左心室室壁最大厚度(left ventricular maximal wall thickness,LVMWT),定量评估心肌初始T1值、细胞外容积分数(extracellular volume fraction,ECV)、心肌间质容积指数及钆延迟增强(late gadolinium enhancement,LGE),及测量左心室2D整体应变参数,包括整体径向应变(global radial strain,GRS)、整体圆周应变(global circumferential strain,GCS)及整体纵向应变(global longitudinal strain,GLS)。通过左心室每搏输出量(left ventricular stroke volume,LVSV)与左心室心肌容积(left ventricular myocardial volume,LVMV)的比值计算MCF。相关性分析采用Pearson或Spearman相关系数进行检验。组间连续变量的差异采用独立样本t检验或Mann-Whitney U检验。采用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线计算左心室功能指标对HCMpEF的诊断效能。结果HCMpEF组的MCF、GRS、GCS及GLS显著低于正常对照组(P<0.05),而LVMi及LVMWT显著高于正常对照组(P<0.05)。相关性分析发现MCF与LVEF(r=0.402,P=0.002)、LVMWT(r=-0.704,P=0.004)、初始T1值(r=-0.342,P=0.011)、ECV(r=-0.348,P=0.009)、GRS(r=0.642,P<0.001)、GCS(r=-0.679,P<0.001)、GLS(r=-0.675,P<0.001)存在线性相关,MCF与LVMi(r=-0.710,P<0.001)、LGE质量分数(r=-0.655,P<0.001)、心肌间质容积指数(r=-0.707,P<0.001)存在非线性相关。采用MCF、LVMi、GRS、GCS及GLS鉴别HCMpEF组及正常对照组的ROC曲线下面积分别为0.99、0.97、0.71、0.77及0.97(P<0.05)。结论CMR计算的MCF参数是评估HCMpEF患者心脏整体收缩功能的简单有效的指标,可以为临床诊治HCMpEF提供新的定量影像学标志物。

心脏磁共振实时单次采集电影成像在分析左室功能中的应用

分析心脏磁共振实时单次采集电影成像技术对于左室功能分析的应用及效果。方法 选择来医院进行健康体检的志愿者40例,寻求患者意见获得同意后,使用3.0T 磁共振仪,分别选择单词采集电影成像技术以及传统分段采集梯度回波电影成像技术进行磁共振检查,最后对比不同检查技术下个体在左室功能上的差异性。主要是评价 LVEF、LVEDV、LVESV、LVSV、LVCO、左室室壁厚度。结果 在LVEF、LVSV、LVCO方面,两种技术的检测结果对比一致性较好;但在LVEDV、LVESV方面,两种技术的检测结果存在统计学差异(P<0.05);在左室室壁厚度方面,5、11两个节段的检测结果存在统计学差异(P<0.05),其余14个节段结果显示不存在统计学差异(P>0.05)。结论 选择心脏磁共振实时单次采集电影成像技术进行左室功能分析,可以实现准确测量一个心动周期内的左室容积及室壁厚度,减少检查时间,因此有一定的临床应用价值。

Fabry病左室应变特征及其在肥厚型心肌病中的鉴别诊断价值

目的分析Fabry病的左室应变特征及其在肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy,HCM)中的鉴别诊断价值。材料与方法回顾性分析2018年1月至2022年6月中国医学科学院阜外医院经病理或基因证实的Fabry病患者病例10例(Fabry病组)和同时纳入的性别、年龄相匹配的20例HCM患者(HCM组)以及20例正常对照者(正常对照组)的临床资料。分别比较Fabry病组与正常对照组和HCM组的临床基线资料、MRI基本参数及左室应变特征。结果Fabry病组[女6例、男4例,就诊年龄(50.6±9.7)岁]中9例患者有临床症状,其中6例合并肾功能不全或周围神经痛。同正常对照组比较,Fabry病组的左室射血分数无明显减低[(63.1±7.8)%vs.(64.4±4.3)%,P=0.641],而其三个方向的整体应变及其对应的收缩期与舒张早期应变率均显著减低(P值均<0.001)。同HCM组比较,Fabry病组的整体径向应变(global radial strain,GRS)与周向应变(global circumferential strain,GCS)均显著减低(P值均<0.05)。多因素logistic回归分析示GRS与Fabry病独立相关(OR=0.84,95%CI:0.72~0.97,P=0.017),其区分Fabry病与HCM的曲线下面积为0.813。结论左室应变可早期反映Fabry病患者的亚临床心肌功能障碍。GRS能够有效区分Fabry病与HCM,是一个具有潜在价值的新型诊断指标。