心脏磁共振自由呼吸运动校正人工智能电影序列在心力衰竭患者中的临床应用

目的通过评估自由呼吸运动校正人工智能(free-breathing with motion correction artificial intelligence,FB-MOCO AI)电影序列的图像质量、双心室容积和功能参数,探讨其在心力衰竭患者心脏磁共振(cardiac magnetic resonance,CMR)检查中应用的可行性。材料与方法前瞻性连续纳入2022年8月至2023年5月期间来我院进行CMR检查的心力衰竭患者29例。所有患者均行常规屏气电影和FB-MOCO AI电影序列的心脏短轴面扫描。由两名放射科医师对两种电影序列采集的图像进行整体图像质量评分(5分法)。测量两种序列的双心室容积和功能参数,包括舒张末期容积(end-diastolic volume,EDV)、收缩末期容积(end-systolic volume,ESV)、每搏输出量(stroke volume,SV)、射血分数(ejection fraction,EF)和左心室舒张末期质量(LV end-diastolic mass,LVEDM)。采用配对样本t检验或Wilcoxon符号秩检验来评估两种序列之间定量数据和定性评分数据的差异。并对两种序列间定量参数做相关性分析。通过Bland-Altman分析来评估从不同序列中获得的定量参数的一致性。结果FB-MOCO AI电影序列的总扫描时间[(14.3±1.9)s]比常规屏气电影[(79.2±11.4)s]明显缩短(P<0.001)。FB-MOCO AI电影[(4.4±0.5)分]的总体图像质量评分与常规屏气电影[(4.3±0.7)分]相当,差异无统计学意义(P=0.343)。两种电影序列间所有测量的双心室容积和功能参数以及LVEDM差异均无统计学意义(P值均>0.05),并且有强相关性(r值均≥0.94,P值均<0.001)。Bland-Altman分析显示,两种电影序列的所有心功能定量参数平均差异均接近于零,且变异范围很小,一致性高。结论与常规屏气电影序列相比,心衰患者中FB-MOCO AI电影序列扫描时间明显缩短并且提供了相当的图像质量、心室容积和功能指标,有潜力替代心衰患者的常规电影序列应用于临床。

自由呼吸并运动校正延迟强化MR成像用于冠心病合并心功能不全患者的研究

目的研究心脏磁共振(CMR)新序列——自由呼吸并运动校正延迟强化成像(LGE)序列用于冠心病合并心功能不全患者的临床应用价值。方法选择2014年8月—2015年12月在首都医科大学附属安贞医院医学影像科行CMR检查的拟诊冠心病合并心功能不全患者100例,采集屏气LGE和自由呼吸并运动校正(简称运动校正)LGE图像。其中41例患者由于图像质量或难以耐受屏气指令的原因,检查过程中放弃了屏气LGE图像的采集,共59例患者完成了全部屏气LGE和运动校正LGE扫描,比较屏气LGE和运动校正LGE图像心肌梗死病灶检出、扫描时间、图像质量之间的差异。结果检查结果显示屏气LGE和运动校正LGE在检出心肌梗死病灶方面具有较高一致性(Kappa=0.97)。盲法评价显示运动校正LGE较屏气LGE成像时间更短[(160±11)s vs.(330±13)s,t=-67.552,P<0.01],质量优良的图像更多。运动校正LGE可对全部患者进行风险分级,病灶范围与不良事件相关(r=0.593,P<0.01),而屏气LGE由于图像质量不佳或采集失败不能进行风险分级。结论对于能够耐受屏气LGE的患者,屏气和运动校正LGE对患者的延迟强化病灶定性和定量评价价值相似;运动校正LGE在采集时间、图像质量等方面优于屏气LGE,更适合临床应用。

非刚性配准运动校正算法与双扇区重组对改善冠状动脉CTA图像质量的对比分析

目的一种基于非刚性配准的运动校正算法智能边缘修复技术(intelligent boundary registration,IBR)已应用于冠状动脉CTA成像。通过与双扇区重组图像质量的比较,评估IBR技术应用于冠状动脉成像的效果。方法本回顾性研究经医院伦理委员会批准,并获得患者的知情同意。收集本院行能谱CT冠状动脉CTA检查且平均心率为65次/min(范围58~75次/min)的70例可疑心肌缺血患者,在最佳心动时相进行双扇区图像重组(SSB2),即为SSB2组;在最佳心动时相进行单扇区图像重组,基于最佳单扇区重组执行IBR重组以生成IBR图像,即为IBR组。采用5分制评分(5=图像质量优秀;1=不能满足诊断要求),评价指标包括:整体图像质量、血管的评估(连续性、有无运动伪影、血管的边缘模糊与否)。由两位心血管放射学医师通过双盲和独立观察比较,对SSB2和IBR处理后的图像分别进行冠状动脉整体水平和冠状动脉节段评分。结果共分析了70位患者冠状动脉的984个节段。两位医师的评分结果具有良好的一致性(k>0.81),SSB2组和IBR组的平均评分分别为(4.02±1.28)和(4.45±1.01),两者间的差异具有统计学差异(Z=-9.22,P<0.01)。在基于冠状动脉节段的分析中,可接受的图像质量不低于3分的百分比分别为88.3%和91.2%,具有统计学差异(X^2=5.68,P<0.05);可接受的图像质量不低于4分的百分比为分别为73.3%和88.5%,具有统计学差异(X^2=6.47,P<0.05)。在重组的血管中不可评估的节段IBR组明显低于SSB2组,差异具有统计学意义(4.2%与9.5%,X^2=12.13,P<0.01)。结论能谱CT冠状动脉IBR技术可以提高冠状动脉CTA的图像质量,减少阶梯状伪影。

3D非刚性图像运动校正在肝DCE-MRI定量成像中的应用

目的探讨3D非刚性图像运动校正在提高肝脏DCE-MRI图像质量和定量参数准确性的应用价值。方法 35例确诊肝细胞癌患者进行自由呼吸下全肝MRI灌注扫描,使用3D对比增强非刚性配准对多期动态增强扫描MRI图像进行图像运动配准,利用肝脏双血供模型和腹主动脉、门静脉时间-浓度曲线作为血管输入函数(VIF),分别获得肝癌、肝实质图像运动校正前后灌注参数(K^(trans)、K_(ep)、Ve、Vp、HPI)。比较图像运动校正前后各组定量参数差异。对运动校正前后图像质量分别进行客观和主观评价。测量病灶最大面积,比较原始图像上校正前后病灶面积的差异。结果使用3D图像运动校正后腹主动脉、门静脉时间-浓度曲线波动幅度缩小,平滑度更好。图像运动校正后肝癌K^(trans)、K_(ep)、Ve、Vp、HPI值均大于校正前,K^(trans)、Ve、Vp,值差异存在统计学差异(P<0.05),K_(ep)值两者间无统计学差异(P>0.05)。图像运动校正后肝实质K^(trans)、K_(ep)、Ve、Vp、HPI值均大于校正前,K^(trans)、Ve、Vp值差异存在统计学差异(P<0.05);K_(ep)值两者间无统计学差异(P>0.05);图像运动校正前后HPI值相近,且无统计学差异(P>0.05)。肝癌在原始图像上面积平均值运动校正前大于运动校正后,但无统计学意义(P>0.05)。校正后肝组织噪声低于矫正前,无统计学意义(P>0.05),校正后图像主观评分明显高于矫正前,差异存在统计学意义(P<0.05)。结论 3D非刚性运动校正能减少肝脏MRI多期动态增强图像运动伪影,有助于提高灌注定量参数的准确性。

基于主成分分析模型的肝双模超声造影改良呼吸运动校正法

目的提出基于主成分分析(PCA)模型的改良呼吸运动校正法用于肝双模超声造影(CEUS)图像,并观察其应用价值。方法纳入11例肝内肿瘤患者,采集肝肿瘤CEUS图像,将所获肝内肿瘤CEUS视频转换为图像序列,基于灰阶子图像序列建立PCA模型,以其主成分合成最佳呼吸运动曲线;选取CEUS峰期段与呼吸曲线均值相位处最近的图像作为参照图,并于呼吸周期间隔内选取与参照图相位处最近的图像作为校正后的灰阶图像序列;观察校正前、后图像质量,分析改良呼吸运动校正法的价值。结果校正后,从CEUS图像序列ROI中提取的时间-强度曲线(TIC)较校正前更为平滑,且图像序列平均图像结构相似度(MSSIM)和平均相关系数(MCC)均明显大于校正前(P均<0.05),而偏差值(DV)明显小于校正前(P<0.05)。结论基于PCA模型的改良呼吸运动校正法无需参数即可选择参照图,用于肝双模CEUS图像序列具有一定价值。

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PET动态成像的呼吸运动校正对肝脏动力学分析的影响研究

目的:评估基于门控的呼吸运动校正对于正电子发射断层成像(PET)动态成像和肝脏肿瘤动力学分析的影响。方法:选取医院收治的8例肝胆癌症患者,经^(18)F-氟代脱氧葡萄糖(^(18)F-FDG)PET扫描60 min,重建27帧动态PET图像(6帧20 s、8帧60 s、5帧120 s和8帧300 s),采用呼吸门控等时间间隔划分6个时相,以呼气末期作为呼吸运动校正后图像。建立肝脏三房室代谢模型,以肝动脉和门静脉供血,计算肝脏动力学参数K1、k2、k3、k4、vB和Ki,评估呼吸运动校正前后的显著性差异。将肝脏肿瘤按发生位置分为顶部、中部及底部3类,按体积大小分为小肿瘤、大肿瘤2类,测量体积中心的三维位移量、体积以及最大和平均标准化摄取值(SUV(max)、SUV(mean)),计算各参数校正前后变化百分比,设计衡量位移与体积关系百分比(AVR)。结果:呼吸运动校正后,所有肿瘤位置的K1均显著增长,其整体均值从1.09±0.48升高至1.57±0.65,差异有统计学意义(t=8.15,P<0.05);除顶部肿瘤外,k3校正后均有显著性下降,整体由校正前0.064±0.038降至校正后0.047±0.027,其差异有统计学意义(t=6.31,P<0.05)。顶部肿瘤的位移量最大,达到(3.15±0.86)mm,SUV(max)和SUV(mean)增长最多;中部肿瘤的各参数变化与平均值接近。呼吸运动校正后,小肿瘤受位移的影响程度更大,体积增大(112.98±191.77)%,SUV升高、K1的增长和k3的降低与AVR的增长呈正相关。结论:呼吸运动对肝脏动力学分析有较大的影响,尤其对顶部肿瘤和小肿瘤。在肝脏PET动态成像中应用呼吸运动校正,可以获得更准确的动力学参数。

人脑GABA-MRS中回顾性运动校正方法研究

运动会影响γ-氨基丁酸(GABA)磁共振谱图质量,因此,数据采集后应对是否运动加以辨别并对运动的波谱数据作相应处理.该文报道了GABA磁共振活体波谱测量中回顾性运动校正后处理方法.该后处理方法通过残余水峰来判断被试扫描过程中的头部运动,重建时舍弃受运动影响的数据,从而改善最终得到的编辑谱的质量.同时该文将这种运动校正方法集成到MEGA-PRESS序列的重建模块中,使得扫描完成后能直接得到运动校正后的编辑谱,并可采用LCModel对编辑谱进行定量分析.研究结果表明,这种方法可以有效去除受运动影响的数据,使得最终得到的谱图质量明显改善,从而为医学诊断和研究提供便利.

基于局部空间数据的功能磁共振图像运动校正

在脑功能磁共振实验中,运动校正是数据预处理的关键环节。运动校正的结果对后续的脑区定位、功能连接等分析有着重要的影响。但因数据量较大,常规分析软件对实验数据进行运动校正时做了一些简化处理,校正误差较大。为减少这种误差,提出了一种基于局部空间数据的运动校正方法,首先从数据获取的角度构造功能像各切片的局部空间数据,然后利用修正的Gauss-Newton最优化方法估计各切片相对于参考图像做刚体变换后的空间位置,最后利用Delaunay三角剖分方法重构功能像以实现精确校正。仿真实验及实际的视觉实验数据分析结果表明,该方法具有较高的校正精度,是一种有效的功能磁共振数据运动校正方法。

基于人工智能的辅助运动校正算法对CCTA图像质量的影响

目的:探讨基于人工智能的辅助运动校正(CardioCapture)算法对冠状动脉图像质量的影响。方法:回顾性分析58例患者的前瞻性心电门控轴扫模式CCTA数据,对每例患者分别采用固定时相(A组)和最佳时相(ePhase)(B组)重建图像,并在ePhase条件下采用不同等级[level-3(C组)、level-5(D组)、level-7(E组)、level-9(F组)]CardioCapture算法进行图像重建。记录各组图像重建所需时间,测量各组图像右冠状动脉(RCA)、左冠状动脉前降支(LAD)、左冠状动脉回旋支(LCX)以及胸壁肌肉组织的CT值及其SD值,计算各组图像上冠脉的信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR)。采用5分制对RCA、LAD与LCX图像质量进行主观评分,并比较心率≤65次/min(29例)时与心率>65次/min(29例)时6组图像RCA、LAD与LCX的主观评分,以及3支冠脉节段的可诊断(3~5分)率和优秀(5分)率。采用单因素方差分析比较各组间图像客观指标的差异,Friedman检验评估各组图像之间主观评分的差异,卡方检验分析3支冠脉节段的可诊断率和优秀率,组间两两比较采用Bonferroni检验。结果:A组至F组图像重建时间分别为(28.80±0.17)、(28.61±1.00)、(90.92±0.20)、(123.48±0.78)、(156.86±1.35)和(190.08±5.19)秒。C组图像平均CT值、SD值、SNR以及CNR分别为(446.35±70.36)HU、(25.09±3.25)HU、18.02±3.33和16.22±3.43,与其它组比较差异均无统计学意义(P值均>0.05)。当心率≤65次/min时,C组RCA、LAD和LCX的主观评分分别为(4.92±0.24)、(4.94±0.25)和(4.90±0.30)分,与其它组比较差异无统计学意义(P均>0.05)。C组图像冠脉节段的可诊断率和优秀率分别为100%和94.85%,与其它组比较差异无统计学意义(P均>0.05)。当心率>65次/min时,C组中RCA、LAD和LCX的主观评分分别为(4.83±0.26)、(4.95±0.12)和(4.90±0.34)分,C组中仅RCA的主观评分与A组差异有统计学意义(P<0.05),C组各指标与其它组比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。C组图像上冠脉节段的可诊断率(100%)高于A组(91.90%),差异具有统计学意义(P<0.05),但与其它组比较差异无统计学意义(P均>0.05)。C组图像上冠脉节段的优秀率(91.39%)高于A组(69.87%)和B组(83.80%),差异具有统计学意义(P<0.05),与其它组比较差异无统计学意义(P均>0.05)。结论:采用基于人工智能的辅助运动校正算法可提升冠状动脉图像质量,尤其是在心率>65次/min时可显著提升CCTA图像质量。推荐使用低校正等级(level-3)进行图像重建,可优化重建时间,并提高CCTA检查效率。

PROPELLER磁共振成像数据重建中的仿射运动校正新算法

PROPELLER(Periodically Rotated Overlapping ParallEL Lines with Enhanced Reconstruction)磁共振成像方法对刚性运动伪影的消除效果非常显著,已经在头部磁共振成像中获得了成功应用.但是刚性运动一般仅存在于头部成像中,人体其它部位成像往往伴随着不同程度的软组织拉伸变形.对于这种软组织变形必须基于非刚性运动模型才能准确地进行描述并加以校正.本文将PROPELLER采样中的每个k-空间条经过傅立叶逆变换重建得到临时图像,通过基于仿射运动模型的图像配准算法获得非刚性运动信息,然后根据仿射变换的频域性质,对PROPELLER采样中的每个k-空间条进行校正,最后经网格化重建得到最终图像.仿真实验与真实数据实验表明,相对于现有的PROPELLER重建算法,本文所提算法对于刚性运动与仿射运动造成的伪影均具有很好的校正效果.

基于自监督深度学习的心肌磁共振T1量化成像运动校正算法研究

目的为了去除运动的影响并得到准确的心肌磁共振T1参数成像,本研究提出一种基于自监督深度学习的运动校正算法。方法该算法采用卷积神经网络结构来估计运动场,通过空间变换层将运动场作用到待配准图像上得到运动校正后的图像,并利用图像相似度结合运动场平滑约束的损失函数来进行网络优化。结果本研究在47例健康志愿者的心脏磁共振图像上进行训练和测试,并与一种传统配准方法进行比较。结果显示,本方法的Dice相似系数、心肌边界误差和心肌T1量化值的误差分别为0.79,0.925 mm和59.22 ms,均优于未配准图像和传统方法。结论本文提出的方法为心脏疾病的临床诊断提供了一个高效准确的自动化工具,有望大规模临床使用。

基于小鼠全身数字体模的PET-MRI运动校正仿真研究

目的:基于小鼠全身(MOBY)数字体模对小动物正电子发射断层成像与磁共振成像(PET-MRI)的呼吸运动校正技术进行研究。方法:利用GATE和MRiLab程序建立小动物PET-MRI仿真平台,利用MOBY数字体模生成小鼠呼吸运动模型,并分别导入GATE和MRiLab中进行仿真实验。利用Demons算法提取运动场,并分别利用基于图像配准(RTA)技术或运动补偿图像重建(MCIR)技术对呼吸运动进行补偿。结果:实现了基于不同运动场的呼吸运动校正方法,较正后病变轮廓清晰,明显改善了运动模糊图像。由MRI导出的运动场进行呼吸校正重建后的结果与真实运动场重建的结果基本相当,优于由PET自身运动场重建的结果。结论:该研究证实了利用仿真实现PET-MRI的运动校正方法研究的可行性,也验证了利用MRI图像进行PET呼吸运动校正具有一定优势。

基于互信息配准的超声造影运动校正算法

目的通过动态DICOM造影文件的互信息逐帧配准完成运动校正,减少呼吸和心跳运动对超声造影统计分析结果的影响。方法使用主轴距配准完成粗配准,然后使用搜索算法和互信息给出精配准。计算每帧图像运动造成的平移和旋转,完成校正。结果通过配准后的图像进行拟合回归分析时减少了呼吸和心跳运动造成的影响,其分析的拟合度得到提高。结论该方法可用于超声造影运动校正的逐帧配准。

一种基于图像的运动校正算法

随着医学影像技术的不断发展,现有的各种成像手段能在一定程度上准确、有意义、有效信息,这些信息能够协助医生做出诊断。但是大量对人体或动物组织的成像技术基于运动器官的,例如在病人自由呼吸运动下采集,本文提出一种基于图像的运动校正策略来校正图像序列中的呼吸运动,利用组织与造影窗口之间的位置映射关系来确定造影图像。

基于深度模糊学习的牙科CBCT运动伪影校正算法

目的 针对牙科CBCT扫描中患者不自主运动导致的重建图像运动伪影问题,提出了一种基于深度模糊学习的牙科CBCT运动伪影校正算法(DMBL),以提升牙科CBCT的成像质量。方法 首先使用模糊编码模块提取运动退化特征,从而对运动导致的退化过程进行建模,然后将得到的运动退化特征输入伪影校正模块进行运动伪影去除。其中,伪影校正模块采用了图像模糊去除和图像模糊仿真的联合学习框架,可有效处理空间变化且随机的运动模式。为验证所提方法的有效性,本文分别在仿真运动数据集和临床数据集上进行对比实验。结果 仿真数据集实验结果表明,本文方法峰值信噪比提升了2.88%,结构相似性(SSIM)提升了0.89%,均方根误差(RMSE)减少了10.58%;临床数据集实验结果表明,本文方法取得了最高的专家主观图像质量评分4.417(5分制),且与对比方法结果的评分具有显著性差异(P<0.001)。结论 本文提出的DMBL算法,通过构建深度模糊联合学习网络结构,能够有效地去除牙科CBCT图像中的运动伪影,实现高质量的图像恢复。

全心运动校正算法在心肌桥-壁冠状动脉CT血管成像中的应用

目的评价第一代运动校正算法及第二代运动校正算法(全心运动校正算法)改善心肌桥-壁冠状动脉CT图像质量的效果。方法回顾性分析66例前降支心肌桥-壁冠状动脉CT图像。重建未经运动校正算法SSF(snapshot freeze)算法处理的图像,记为SSF0组;重建经第一代运动校正算法处理的图像,记为SSF1组;重建经第二代运动校正算法(全心运动校正算法)处理的图像,记为SSF2组。比较3组图像质量评分(0分:不能诊断;1分:合格;2分:优秀)。结果SSF2组图像主观评分(收缩期:1.9±0.3;舒张期:1.9±0.3)高于SSF1组(收缩期:1.4±0.8;舒张期:1.6±0.6);SSF1组图像主观评分高于SSF0组(收缩期:0.8±0.8;舒张期:1.1±0.8),差异有统计学意义(P<0.001)。SSF0组不可诊断图像(收缩期:26例;舒张期:15例)多于SSF1组(收缩期:12例;舒张期:4例),而SSF2组无不可诊断图像,差异有统计学意义(P<0.001)。结论与常规算法及第一代运动校正算法相比,全心运动校正算法可进一步抑制冠状动脉、心肌等结构的运动伪影,显著提升图像质量。

不同呼吸运动校正方法对胸部PET/MRI中PET图像质量的影响

目的探讨胸部PET/MRI扫描时不同呼吸运动校正方法对PET图像质量的影响。方法回顾性收集2022年1至8月东部战区总医院放射诊断科35例肺部有明显高摄取灶患者的胸部PET/MRI资料,其中男24例,女11例,年龄29~84(61±12)岁。分别采用4种不同呼吸运动校正方法对PET数据进行回顾性重建:A组为不带呼吸运动校正静态采集(Static)全时段20 min作为对照;B组为呼气末静态采集(Q.Static);C组为多段呼吸门控(Gated-Respiratory);另外考虑到时间因素影响,增加D组为Static模式下前1/3段时间(6 min 40 s)进行重建。测量各组病灶标准化摄取值最大值(L-SUV_(max))和平均值(L-SUV_(mean))、背景标准化摄取值平均值(B-SUV_(mean))和标准差(B-SUV_(sd))。计算每个病灶的信噪比(L-SNR),并计算L-SUV_(mean)相对B-SUV_(mean)的相对标准化摄取值平均值(L-dSUV_(mean))。分析比较不同呼吸运动校正方法对各测量计算参数的影响。采用单因素重复测量方差分析,对各组间的成对比较采用Bonferroni校正检验。结果B组、C组与A组、D组相比,在L-SUV_(max)、L-SUV_(mean)与L-dSUV_(mean)上差异均具有统计学意义[L-SUV_(max):B组与A组、D组相比分别为8.06±3.57比7.73±3.45、7.61±3.50,C组与A组和D组相比分别为8.04±3.56比7.73±3.45、7.61±3.50(均P<0.05);L-SUV_(mean):B组与A组和D组相比分别为4.12±1.78比3.98±1.72、3.91±1.71,C组与A组和D组相比分别为4.13±1.78比3.98±1.72、3.91±1.71(均P<0.05);L-dSUV_(mean):B组与A组、D组相比分别为3.52±0.16比3.39±0.18、3.31±0.18,C组与A组和D组相比分别为3.53±0.18比3.39±0.18、3.31±0.18(均P<0.05)],B组与C组相比差异无统计学意义(均P>0.05)。D组与A组相比,B-SUV_(sd)(0.07±0.00比0.07±0.00)和L-SNR(69.80±44.57比85.35±68.98)差异有统计学意义(均P<0.05),L-SUV_(max)、L-SUV_(mean)、B-SUV_(mean)和L-dSUV_(mean)差异无统计学意义(均P>0.05)。结论带呼吸运动校正的Q.Static与Gated-Respiratory PET图像质量无明显差别,均优于无呼吸运动校正Static方案。若采用无呼吸运动校正的静态扫描方案,PET采集时间推荐6 min 40 s即可。

前馈控制算法校正相移微动台非线性运动

压电陶瓷具有推力大,响应速度快,分辨率高和能耗低等优点,但其形变量小,所以需要位移放大机构对其形变量进行放大,实现长行程高分辨率位移。针对压电陶瓷作为驱动器,柔性铰链位移放大装置作为导向机构的相移微动台运动存在非线性问题,采用多项式模型对其位移特性进行建模,通过求解逆多项式获得使其线性运动非线性电压,利用实验对非线性运动校正结果进行验证。实验结果表明,所采用前馈控制算法可以很好的校正相移微动台非线性运动,校正后相移台在x,y方向产生的最大相移误差为4°与3.2°,满足高精度相移干涉测量对相移台相移误差要求。

基于运动校正算法的自然心率冠状动脉CTA的可行性研究

目的与标准算法单扇区（SSEG）重建和双扇区（SSB2）重建比较,评价运动校正算法（SSF）在自然心率下对冠状动脉CTA运动伪影校正的价值。方法连续搜集行64排螺旋CT冠状动脉CTA的患者104例,回顾性重建R-R间期20%~90%期相,间隔5%。分别选择冠状动脉三大主要分支显示最佳的时相,行SSEG、SSB2、SSF重建。根据扫描时平均心率划分为三组：A组（〈65次/min）,37例;B组（65~80次/min）,40例;C组（〉80次/min）,27例。比较各组内SSEG、SSB2和SSF重建在冠状动脉分支水平的图像质量评分、可诊断率及优良率。结果A、B、C三组SSF重建的图像质量评分均大于SSB2和SSEG重建（P〈0.05）;A组SSEG、SSB2与SSF重建的可诊断率均为100%;B组SSEG、SSB2与SSF重建的可诊断率分别为90.8%、94.2%、100%,SSF重建大于SSB2和SSEG重建（P〈0.05）;C组SSEG、SSB2与SSF重建的可诊断率分别为66.7%、95.1%、96.3%,SSF和SSB2重建大于SSEG重建。A、B、C三组SSF重建的优良率均大于SSEG和SSB2重建（P〈0.05）。各组中,右冠状动脉、左冠状动脉前降支和左冠状动脉回旋支使用SSF重建的图像质量评分均大于SSB2和SSEG重建（P〈0.05）。结论自然心率下,SSF重建可取代SSB2重建校正冠状动脉CT血管成像运动伪影,改善图像质量。