K-CC-MoCo：高速なk空間ベースの呼吸運動補正による高加速一回性灌流心臓MRI

科学分野:

• 心臓磁気共鳴画像法
• 医用画像物理学
• 生体医工学

背景:

• 一回性灌流心臓MRI（FPP-CMR）は、微小循環および冠動脈疾患の診断に不可欠です。
• 現在の無呼吸一回性灌流心臓MRI運動補正は画像ドメインで行われ、高度な再構成技術を制限します。
• モデルベースおよび深層学習再構成は、加速スキャンからの高品質画像を提供しますが、現在の運動補正手法によって妨げられます。

研究 の 目的:

• 無呼吸一回性灌流心臓MRIのための新しいk空間ベースの運動補正手法を開発および検証すること。
• 初期画像再構成をバイパスして、k空間内で直接運動補正を可能にすること。
• 加速一回性灌流心臓MRIのための高度なモデルベースおよび深層学習再構成技術との運動補正の統合を容易にすること。

主な方法:

• k空間ベースの剛体運動補正アプローチであるK-CC-MoCoを提案しました。
• 動的コントラストに適応された正規化相互相関目的関数を使用しました。
• 心臓領域に焦点を当てるために、ROIベースのコイル圧縮を実装しました。
• デジタルファントムおよび実際の取得を使用して、最先端の画像ベースのレジストレーションと比較しました。

主要な成果:

• K-CC-MoCoは、画像ベースの手法と比較して約2倍の速度向上を示しました。
• 画像ベースの手法が失敗した高加速係数（最大50倍）で呼吸運動を正常に補正しました。
• SSIMなどの定量的指標によって裏付けられた、視覚的にぼやけの少ない時間平均画像が得られました。

結論:

• K-CC-MoCoは、加速無呼吸一回性灌流心臓MRIにおいて、画像ベースの運動補正を大幅に上回ります。
• k空間内で直接、堅牢な呼吸運動推定と補正を可能にします。
• モデルベースおよび深層学習再構成を使用した高品質で高加速の一回性灌流心臓MRIを容易にします。