基于局部位移校正的磁共振图像相干平均

多次扫描相干平均是提高磁共振图像信噪比的常用方法,但如果在多次扫描过程中病人发生自主或不自主的运动,使得图像中的组织发生位移,简单相干平均图像会导致图像模糊.本文受非局域均值算法的启发,提出了一种基于局部位移校正的相干平均方法.该算法通过比较多次采集的图像中组织结构的局部相似性,找出图像间的局部位移,利用该信息修正位移后进行加权平均,从而达到提高图像信噪比的目的.我们用模型及真实的肝脏弥散数据进行了实验.实验结果表明,对于不同次采样间存在运动的磁共振图像,该算法可有效地提高信噪比并保持结构边缘;其结果优于简单的相干平均,去噪效果也优于经典的非局域均值算法.

扩散峰度成像在胶质瘤分级和预测细胞增殖中的诊断效能

目的探讨MR扩散峰度成像(DKI)在胶质瘤分级的价值,及其与Ki-67标记指数的相关性。方法收集经手术病理证实的脑胶质瘤患者32例,根据病理结果分为高级别胶质瘤组(HGG组,n=18)和低级别胶质瘤组(LGG组,n=14),术前行常规MR、DWI及DKI扫描,测定肿瘤实质区的平均扩散峰度(MK)、轴向扩散峰度(Ka)、径向扩散峰度(Kr)、平均扩散系数(MD)、部分各向异性(FA)和ADC值,比较高低级别胶质瘤各参数值的差异和诊断效能、肿瘤区各参数与Ki-67标记指数的相关性。结果高低级别胶质瘤各参数值差异均有统计学意义(P均<0.01)。HGG组的MK、Ka、Kr、FA值高于LGG组,而MD、ADC值低于LGG组。MK在鉴别高低级别胶质瘤的ROC曲线下面积最大(0.82,P<0.01),特异度最高(90.40%);ADC值敏感度最高(80.20%)。MK、Ka、Kr、MD和ADC值与Ki-67标记指数均有相关性,MK值与Ki-67标记指数相关性最大(rs=0.61,P<0.01)。结论 DKI参数对鉴别高低级别胶质瘤有一定的价值,其诊断效能总体高于传统扩散参数。DKI参数值对预测肿瘤细胞增殖有潜在价值。

氨基质子转移MRI对脑胶质瘤分级及预测肿瘤细胞增殖的诊断价值

目的:探讨氨基质子转移(APT)MRI对脑胶质瘤分级的诊断价值及其与肿瘤细胞增殖标记物Ki-67表达水平的相关性。方法:经病理证实的21例脑胶质瘤患者术前行常规MR平扫、增强及APT扫描,其中低级别胶质瘤8例(WHOⅠ~Ⅱ级),高级别胶质瘤13例(WHOⅢ~Ⅳ级)。在肿瘤实质区选取5~10个ROI,测量并计算MTRasym值。采用Mann-Whitney-Wilcoxon检验比较高低级别胶质瘤间MTRasym值的差异,采用Spearman相关分析来分析MTR_(asym)值与肿瘤Ki-67表达水平的相关性。结果:高级别胶质瘤的MTR_(asym)值(4.41%±2.23%)明显高于低级别胶质瘤(3.83%±2.02%),差异有统计学意义(W=5816,Z=-3.01,P<0.05)。高级别胶质瘤的Ki-67的表达水平(38.85%±21.03%)明显高于低级别胶质瘤(4.13%±2.64%),差异有统计学意义(W=2606,Z=-11.54,P<0.05)。胶质瘤的MTRasym值与Ki-67表达水平呈正相关(r=0.25,P<0.001)。结论:MR氨基质子转移成像可用于鉴别高低级别胶质瘤,对预测肿瘤细胞增殖有潜在价值。

体素内不相干运动联合扩散峰度成像模型对乳腺良恶性病灶的鉴别诊断价值

目的：探讨体素内不相干运动（IVIM）技术联合扩散峰度成像（DKI）对乳腺良恶性病变的鉴别诊断价值。方法：137例女性患者（共153个病灶）行双侧乳腺多b值DWI检查（b=0~2000s/mm2）;分别使用IVIM、DKI模型获得病灶的真性扩散系数（D）、灌注相关扩散系数（D＊）、灌注分数（f）以及平均扩散峰度系数（MK）、平均扩散系数（MD）和ADC值。分析这些参数在乳腺良恶性病变中的变化规律,采用受试者工作特性曲线（ROC）评估各参数的诊断效能。结果：良恶性病灶的D、f、MK、ADC和MD值的中位数差异有统计学意义（P值分别为0.000、0.020、0.000、0.000和0.000）,良恶性病灶D＊值的差异无统计学意义（P=0.480）。D值与和MK、ADC和MD值在鉴别乳腺良恶性病变中的可靠性相当,两两比较差异无统计学意义（P值均大于0.1）。当MK值及D、ADC和MD值的阈值分别取0.8073及0.9536×10-3、1.1436×10-3和1.5657×10-3 mm2/s时,鉴别良恶性病灶的敏感度和特异度依次分别为（95.7%,84.2%）及（95.7%,81.6%）、（96.5%,84.2%）和（93.9%,84.2%）。ROC曲线分析得出D值的诊断效能最大（AUC=0.91）。联合D值和MK值的AUC达0.92。结论：采用IVIM和DKI模型获得的相关参数有助于乳腺良恶性病灶的鉴别,以IVIM模型中的真性扩散系数的诊断敏感性和特异性较高,联合真性扩散系数和扩散峰度系数的诊断效能最高。

动脉自旋标记MRI评估2型糖尿病患者肾皮质灌注水平

目的探讨应用动脉自旋标记(ASL)MRI评价2型糖尿病患者肾皮质灌注水平的价值。方法前瞻性收集50例2型糖尿病患者,根据是否患糖尿病肾病(DKD)分为单纯糖尿病(SD)组(25例)和DKD组(25例)。依据估算肾小球滤过率(eGFR)将DKD组分为轻度DKD亚组[eGFR≥60 ml/(min·1.73m^2),11例]和中重度DKD亚组[eGFR<60ml/(min·1.73m^2),14例]。同期选取25名年龄和性别相匹配的健康志愿者作为正常对照组。对所有受试者均行ASL MR扫描。由2名医师测量双肾皮质血流量(RBF),分析2名医师测量结果的一致性,比较各组间肾皮质RBF值的差异,并评价糖尿病患者肾皮质RBF与eGFR的相关性。结果 2名医师对肾皮质RBF值测量结果的一致性较高(ICC均>0.90)。SD组[(258.52±42.30)ml/(100g·min)]、轻度DKD亚组[(242.86±56.86)ml/(100g·min)]、中重度DKD亚组[(173.39±27.16)ml/(100g·min)]及正常对照组[(269.71±33.28)ml/(100g·min)]间肾皮质RBF值差异有统计学意义(F=20.66,P<0.01);两两比较显示,中重度DKD亚组肾皮质RBF值明显低于其他3组(P均<0.01),轻度DKD亚组、SD组与正常对照组肾皮质RBF值差异无统计学意义(P=0.064、0.320)。2型糖尿病患者肾皮质RBF值与eGFR值呈正相关(r=0.646,P<0.001)。结论 ASL MRI可用于定量评估糖尿病患者的肾皮质灌注水平,RBF值可作为判断2型糖尿病患者肾功能的影像学指标。

神经突起方向离散度和密度成像定量评估肝豆状核变性患者脑核团微结构改变

目的观察神经突起方向离散度与密度成像(NODDI)定量分析肝豆状核变性(WD)基底核及丘脑核团微结构改变的价值,并评估NODDI对WD的诊断效能。方法收集27例WD患者(WD组)及性别、年龄与之匹配的健康志愿者26名(对照组)行MR扫描,采用NODDI后处理方法,获得双侧尾状核、壳核、苍白球、丘脑的NODDI参数,包括神经突内体积分数(Vic)、神经突方向离散度(ODI)和脑脊液体积分数(Viso),比较两组间差异;分析各参数与临床Young评分的相关性,并采用随机森林模型评估各参数的相对重要性及对WD的诊断效能。结果 WD组双侧尾状核、壳核、苍白球的Vic值和ODI值均低于对照组,而Viso值高于对照组(P均<0.05);与对照组比较,丘脑的Vic值降低而Viso值升高(P均<0.05),ODI值差异无统计学意义(P=0.055)。WD患者双侧尾状核、壳核、苍白球的Vic值和ODI值与临床Young评分呈负相关,壳核、苍白球的Viso值与临床评分呈正相关。采用随机森林模型,NODDI预测WD的准确率为96.23%,ROC曲线下面积为0.96。结论 NODDI可有效评估WD患者脑部铜沉积所致微观结构和代谢变化,有望用于检测WD患者脑深部核团结构改变,并评估其病情进展。

基于CAIPIRINHA-Dixon-TWIST-VIBE技术动态增强MRI对乳腺病变的定量参数分析

目的探究超快速并行采集技术(CAIPIRINHA)、水脂分离压脂技术(Dixon)及时间分辨交叉随机轨迹成像(TWIST)三种技术的容积插入法屏气扫描检查(VIBE)(CDT-VIBE)序列在超快速/高空间分辨率动态增强磁共振(DCEMRI)的可行性,并探究定量参数在乳腺病变鉴别诊断中的应用价值。方法对86例乳腺疾病的患者行3T DCE-MRI检查,采用4通道专用相控阵表面线圈,动态增强采用CDT-VIBE序列行35期扫描(空间分辨率为1 mm×1 mm×1.5 mm,时间分辨率为11.24 s)。测得所有病灶的血流动力学参数(K^(trans)、Ve、K_(ep))。对良恶性病变的定量参数进行T检验分析,并用ROC曲线对其进行诊断效能分析。结果采用CDT-VIBE序列的DCE-MRI可成功应用于病人的灌注扫描,其对于病灶边缘锐利度和内部结构特征显示较清晰。良性病变的定量参数K^(trans)、K_(ep)、Ve分别为0.22±0.11/ml、0.44±0.17/ml、0.51±0.09;恶性病变的定量参数K^(trans)、K_(ep)、V_e分别为(0.37±0.16/ml、(0.91±0.33)/ml、0.42±0.09。所有定量参数在良恶性病变之间均具有显著的统计学差异。K^(trans)诊断的敏感度、特异度、截断值、曲线下面积分别为92.3%、58.3%、0.193/ml、0.808;K_(ep)诊断的敏感度、特异度、截断值、曲线下面积分别为92.3%、75%、0.546/ml、0.922;Ve诊断的敏感度、特异度、截断值、曲线下面积分别为83.3%、66.7%、0.455/ml、0.743。结论:CDT-VIBE可以应用于乳腺高时间/空间分辨率的动态增强磁共振成像。由CDT-VIBE序列获取的定量参数K^(trans)、K_(ep)、Ve在病变诊断方面具有较高的敏感性及准确性,其中K_(ep)诊断效能最佳。

旋转不变的非局域均值算法在磁共振图像去噪中的应用

磁共振成像(MRI)实验时常采用多次扫描累加平均提高图像信噪比(SNR),但当扫描过程中运动引起图像变形时,简单地累加平均就无法奏效.为此,本研究组曾提出一种匹配加权平均方法(MWA)提高图像的信噪比.在此基础上,该文提出一种旋转不变的非局域均值算法(RINLM),即选取圆形邻域区域并将其划分为一系列以中心像素为圆心的等面积圆环,再计算模式的相似性.RINLM算法可以更好地利用图像中旋转的冗余信息、找到更多的相似结构,提高算法的去噪性能.我们把该方法应用于低信噪比图像序列的平均和去噪中,可以更好地处理旋转的局部运动.与非局域均值算法(NLM)相比,RINLM算法可以进一步提高图像的信噪比;与MWA方法相比,其与RINLM算法的结合可以进一步提高磁共振图像序列信噪比,更好的保持图像边缘信息.

重复时间对大脑静息态功能磁共振成像比率低频振幅结果的影响

目的探讨在磁共振静息态功能成像中,基于同时多层面采集(simultaneous multi-slice,SMS)技术,研究重复时间(TR)对大脑比率低频振幅(f ALFF)测量结果的影响。方法纳入8名健康志愿者为研究对象,分别采用4种不同TR(2000、1500、1100及700 ms)的SMS-EPI扫描序列,采集4组静息态下脑功能成像数据,经头动校正、空间标准化,采用半高全宽的4 mm高斯核平滑等预处理后,进行f ALFF的计算并获得统计图,对测量结果进行组内单样本t检验及组间方差分析、配对样本t检验。结果单样本t检验显示4种TR序列下f ALFF统计图具有相似的分布模式,但经方差分析及配对样本t检验显示4组间f ALFF值存在差异且差异具有统计学意义(P<0.05,Alphasim校正)。TR=2000 ms较TR=1100、700 ms在枕叶、后扣带回的f ALFF值减低;TR=1500 ms较TR=1100、700 ms在枕叶、后扣带回及中央后回的f ALFF值减低;仅TR=1500、1100 ms较TR=700 ms在扣带回处f ALFF值增加;TR=2000 ms与TR=1500 ms差异无统计学意义。结论静息态脑功能磁共振成像中,采用短TR能够获得更多脑区神经元的活动信息;另外,应用SMS-EPI序列采集图像不仅能显著降低TR获得高时间分辨率图像,而且图像采样点个数也会增加。