European Radiology:CSE-MRI技术在肝脏脂肪及铁定量中的应用

2022-07-17 影像放射新前沿 MedSci原创

最近开发的二维CSE-MRI技术采用连续射频激发进行采集,可以在每层约1秒的短时间内采集数据,允许自由呼吸而不受呼吸模式的影响。

CSE-MRI技术能够对质子密度脂肪分数(PDFF)进行全肝估算,是评估肝脏中甘油三酯浓度的定量影像学指标对于非酒精性脂肪肝(NAFLD)的诊断和治疗监测具有重要的临床价值

CSE-MRI还能对R2*(1/T2*)进行脂肪和噪声校正评估。在非酒精性脂肪肝和其他疾病(包括病毒性肝炎)中,经常会出现肝脏脂肪和铁沉积并存的情况。准确和可靠地估计肝脏脂肪和铁沉积对于疾病管理和预后非常重要。

市售的CSE-MRI方法是基于三维SGRE采集,可以在大约20秒内(一次屏气)获得整个肝脏的数据。然而,憋气对一些儿童和成人来说是困难的,尤其是那些有呼吸系统疾病、认知障碍和/或听力障碍的人群来说尤为明显。因此,运动伪影会导致脂肪组织的信号混入肝脏,在PDFF和R2*测量中引入偏差和变异。

最近开发的二维CSE-MRI技术采用连续射频激发进行采集,可以在每约1秒的短时间内采集数据,允许自由呼吸而不受呼吸模式的影响。为了避免在PDFF中出现T1偏差量化,最初的二维CSE-MRI方法使用低翻转角(如1.5T时为5°),但影响了图像的信噪比(SNR)。

近日,发表在European Radiology杂志的一项研究评估了多重复FAM采集与基于NLM的运动校正平均相结合的可行性,为临床实现儿童和成人的无伪影、高SNR、自由呼吸的PDFF和R2*量化提供了可能性和参考依据。

项前瞻性研究35名健康受试者(27名儿童/8名成人)进行了3T MRI成像。在憋气和自由呼吸时分别获得了多回波三维CSE("3D")和二维CSE FAM("FAM")图像,以获得肝脏的PDFF和R2* mapping。用直接平均法(DA)和基于NLM的平均法对多重复的FAM进行后处理,并使用Bland-Altmann和回归分析与3D CSE进行比较。两位放射科医生使用李克特量表(1-5分,5=最佳)对PDFF和R2*图的图像质量进行了评估。 

与三维CSE相比,多重复FAM-NLM对PDFF显示出极好的一致性(回归斜率=1.0,R2=0.996),对R2*显示出良好的一致性(回归斜率1.08-1.15,R2≥0.899)。此外,多次重复FAM-NLM PDFF和R2* mapping的伪影较少(PDFF为3.8分对3.2分,P<0.0001;R2*为3.2分对2.6分,P<0.001),整体图像质量较好(PDFF为4.0分vs3.5分,P<0.0001;R2*为3.4分vs2.7,P<0.0001)。 


 自由呼吸多次重复的二维CSE FAM-NLM R2* mapping显示了信噪比的明显改善,并减少了伪影。图中是一位18岁男性患者的R2* mapping,R2*为41s-1。虚线箭头描述了运动伪影。值得注意的是肝右叶的信号不均匀性(箭头),使用直接平均法(DA)的多重复FAM,这导致了偏差。请注意,随着FAM重复次数的增加,图像质量得到改善,信噪比提高。信噪比、伪影和整体图像质量的代表性得分是3,2,2(3D);3,5,4(FAM 1-REP);5,2,2(FAM-DA 5-REP);4,5,4(FAM-NLM 5-REP);5,2,3(FAM-DA 10-REP);5,5,5(FAM-NLM 10-REP)

 

本研究表明,多重复二维CSE FAM-NLM方法是一种可靠的肝脏脂肪和铁定量手段。这种方法解决了目前三维和二维CSE方法的局限性,并为无法进行屏气的病人提供了新的选择。

 

原文出处:

Jitka Starekova,Ruiyang Zhao,Timothy J Colgan,et al.Improved free-breathing liver fat and iron quantification using a 2D chemical shift-encoded MRI with flip angle modulation and motion-corrected averaging.DOI:10.1007/s00330-022-08682-x

作者:shaosai

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