结合压缩感知技术与敏感度编码的3D mDixon序列以及3D Vane序列对肝脏成像的影响的对比研究

目的比较结合压缩感知技术与敏感度编码技术的3D mDixon序列以及3D Vane序列在肝脏检查中的应用价值。材料与方法使用3.0 T MR对23名健康志愿者(男性13例,女性10例)分别采用自由呼吸3D Vane、屏气3D mDixon sensitivity encoding(SENSE)与3D mDixon Compressed SENSE(CS,压缩感知)序列进行上腹部MR扫描,按照上述技术分为A、B、C组。由2名观测者分别对肝脏图像质量进行5分制主观评分,并在肝门水平肝脏的肝右叶前、后段和肝左叶内、外段及其相应层面同一相位方向的右侧竖脊肌划定感兴趣区,测量三组图像肝脏及竖脊肌的信号值(signal,SI)、噪声(standard deviation,SD)值,分别计算图像信噪比(signal to noise ratio,SNR)、对比噪声比(contrast to noise ratio,CNR)。分别使用Wilcoxon检验以及卡方检验对三组肝脏肝右叶前、后段和肝左叶内、外段SNR、CNR及三组图像质量评分结果进行组间统计学分析。结果2名观测者对A、B、C三组图像的客观测量数据与图像主观评分的一致性良好(Kappa和ICC值均大于0.75)。三组图像质量评分分别为4.3±0.56、4.7±0.56、4.7±0.56。B、C组图像质量评分均明显高于A组(P<0.05)。三组肝右叶前、后段和肝左叶内、外段的SNR、CNR分别为8.03±3.08、29.25±7.08、29.25±7.08、8.03±3.08;15.75±5.37、43.89±10.30、40.27±12.49、11.37±5.42;16.95±5.48、46.55±10.47、46.56±10.48、16.95±5.48。B、C组图像肝右叶前、后段的SNR、CNR均明显高于A组(P<0.05);C组图像肝左叶内、外段SNR、CNR也均明显高于A组(P<0.05);B、C组间图像肝右叶前、后段、肝左叶内外段的质量评分及SNR、CNR差异均无统计学意义(P>0.05)。3D Vane的扫描时间为111 s;相对于结合SENSE的3D mDixon序列,结合CS的3D mDixon序列扫描时间缩短约15.3%(15.1 s与13.1 s)。结论相对于自由呼吸3D Vane序列,屏气结合SENSE的3D mDixon序列与结合CS的3D mDixon序列能有效提高图像的信噪比、对比噪声比,提高图像质量,并且显著缩短扫描时间。而CS技术可以进一步缩短扫描时间(减少约15.3%),对于难以坚持屏气15 s以上的患者的肝脏扫描时有较好的临床应用前景。

基于压缩感知的3D mDixon Quant对腰椎椎体脂肪含量的定量研究

目的探讨敏感度编码(sensitivity encoded,SENSE)和压缩感知(compressed SENSE,CS)不同加速因子(acceleration factor,AF)对3D mDixon Quant技术腰椎椎体脂肪定量的影响,并分析腰椎椎体脂肪含量(fat fraction,FF)与年龄、性别和体质量指数(body mass index,BMI)的关系。材料与方法2020年1~7月在大连医科大学附属第一医院招募健康志愿者96名,其中男性45名,女性51名,年龄16~79岁,平均年龄(43.85±17.98)岁。将志愿者按照年龄段分为3组,青年组(<40岁)、中年组(40~60岁)、老年组(>60岁)。在Philips Ingenia CX 3.0 T MRI设备上采用3D mDixon Quant序列并使用不同加速技术(SENSE和CS)结合不同加速因子(acceleration factor,AF)(SENSE AF=2、4)和(CS AF=2、3、4、5、6、7、8)对志愿者行全腰椎扫描。两名放射科医师在Philips ISP(IntelliSpace Portall Version7)工作站上采用双盲法测量腰椎椎体(L1~L5)FF值,并对不同AF时图像信噪比(signal noise ratio,SNR)、对比噪声比(contrast noise ratio,CNR)及扫描时间进行比较。结果两名观察者测量结果具有良好的一致性(ICC值均>0.75)。不同AF时3D mDixon Quant序列测量腰椎椎体FF值无明显统计学差异(P=0.653),但不同AF时SNR和CNR有明显统计学差异(P=0.001、0.006)。其中,CS3和CS7组、CS4和CS7组、CS4和CS8组间SNR和CNR差异有统计学意义(P<0.05)。CS6时扫描时间较SENSE 2时缩短了60.66%,但FF值、SNR和CNR较其他组(S2、S4、CS2、CS3、CS4、CS5)而言无明显统计学差异(P>0.05)。腰椎椎体FF值在3个年龄组间有明显统计学差异(F=20.876,P<0.01)。其中,青年组FF值分别小于中年组与老年组,差异有统计学意义(P<0.01),而中年组与老年组间差异无统计学意义(P=0.086)。青年组中,男性腰椎椎体FF值高于女性(P<0.05),而在中年组和老年组,男性FF值略低于女性,但无统计学差异(P>0.05)。男性腰椎椎体FF值与BMI呈中等正相关(r=0.634,P<0.01),而女性FF值与BMI无相关性(r=0.207,P=0.146)。结论3D mDixon Quant序列结合CS技术评估腰椎椎体脂肪含量是可靠的,且选择CS的AF最大为6时可在保证图像质量的同时大大缩短扫描时间,实现脂肪含量的快速、精准测量。年龄、性别和BMI等因素均对腰椎椎体脂肪含量产生影响,在对不同个体进行腰椎椎体脂肪含量分析和评估时应综合考虑这些影响因素。

3D Vane⁃XD⁃mDixon序列在胸椎增强MRI中的应用效果评价

目的探究3D⁃VANE⁃XD⁃mDixon序列在胸椎增强核磁共振成像(MRI)成像中对图像质量的影响及其应用价值。方法收集临床怀疑胸椎病变患者63例,行常规胸椎MRI后补充3D⁃T1WI⁃mDixon⁃TSE及3D⁃Vane⁃XD⁃mDixon序列。计算并测量两种扫描序列图像的椎体信噪比(SNR)、对比噪声比(CNR),并采用5分法对图像进行主观评分,比较两个序列对胸椎的诊断价值。结果在客观评分方面,3D⁃Vane⁃XD⁃mDixon序列图像与T1WI⁃mDixon⁃TSE序列图像的SNR分别为258.30(41.63,1982.67),133.05(18.90,584.34);CNR分别为114.67(22.32,740.17),23.44(6.44,224.77)。3D⁃Vane⁃XD⁃mDixon序列的SNR、CNR均高于T1WI⁃mDixon⁃TSE序列(Z=-4.042,P<0.001;Z=-4.107,P<0.001)。在主观评分方面,2名诊断医师对T1WI⁃mDixon⁃TSE和3D⁃Vane⁃XD⁃mDixon图像主观评分分别为3.03±0.53,3.09±0.47;4.17±0.50,3.96±0.69。3D⁃Vane⁃XD⁃mDixon序列(kappa=0.723)与T1WI⁃mDixon⁃TSE(kappa=0.685)的一致性均较好(kappa>0.61),具体表现为3D⁃Vane⁃XD⁃mDixon序列图像的整体质量评分明显优于T1WI⁃mDixon⁃TSE序列图像,且差异具有统计学意义(P<0.001)。结论使用3D⁃Vane⁃XD⁃mDixon序列,可明显提高胸椎增强图像质量,为疾病诊断提供精准的图像信息。