从肺部MRI生成高分辨率合成CT,具有超短回声时间:囊性纤维化病的初步评估
Arthur Longuefosse1, Julien Raoult1, Ilyes Benlala1
1From the Centre de Recherche Cardio-Thoracique de Bordeaux, INSERM U1045, CIC 1401, Université Bordeaux Segalen, LaBRI, Mathematical Institute of Bordeaux (IMB), 146 rue Léo Saignat, 33076 Bordeaux, France (A.L., I.B., B.D.d.S., P.B., F.L., F.B., G.D.); CNRS, Bordeaux INP, LaBRI, UMR 5800, Bordeaux INP, UMR 5251, Talence, France (A.L., B.D.d.S., F.B.); CHU de Bordeaux, Service d'Imagerie Cardiovasculaire et Thoracique, Service des Maladies Respiratoires, Service d'Exploration Fonctionnelle Respiratoire, Centre de référence pédiatrique de la mucoviscidose, CIC 1401, Pessac, France (J.R., I.B., J.M., S.B., P.B., F.L., G.D.); INSERM, Centre de Recherche Cardio-Thoracique de Bordeaux, U1045, CIC 1401, Bordeaux, France (I.B., P.B., F.L., G.D.); MR Application Predevelopment, Siemens Healthcare, Erlangen, Germany (T.B.); Department of Radiology, Grenoble-Alpes University Hospital, Grenoble, France (G.F.); Imaging Department, Hôpital La Timone, APHM, Aix Marseille University, Marseille, France (J.Y.G.); Department of Radiology, CHU Nantes, Nantes, France (R.L.); Department of Thoracic Imaging, Heart & Lung Institute, Lille, France (A.H.); and Pediatric Radiology Department, Clocheville Hospital, CHRU de Tours, Tours, France (B.M.).
使用生成对抗网络 (GAN) 生成的合成CT图像显示高图像质量和诊断准确度,与囊性纤维化 (CF) 患者的真实CT扫描相提并论. 这种新的方法为CT提供了一个无辐射的替代方案,改善了肺部MRI效用.
科学领域:
- 医疗成像医学成像
- 放射学中的人工智能
- 肺部疾病 肺部疾病
背景情况:
- 肺部MRI使用超短回声时间 (UTE) 提供高分辨率,无辐射成像,但图像质量低于CT.
- 生成对抗网络 (GAN) 提供了从MRI数据中合成CT图像的潜力.
研究的目的:
- 评估通过GAN从UTE MRI生成的合成CT图像的图像质量和临床实用性.
- 为了将合成CT图像质量与UTE MRI和真实CT扫描进行比较.
主要方法:
- 对82名囊性纤维化 (CF) 患者的UTE MRI和CT扫描进行了回顾性分析,这些患者接受了GAN培训,28人接受了测试.
- 对比度与噪声比率 (CNR),信号与噪声比率 (SNR) 和噪声水平的定量评估.
- 艺术品的定性评估和CF相关异常的临床评估,使用两个读者Bhalla分数.
主要成果:
- 合成CT显示CNR显著高于UTEMRI (P < .001),SNR与真实CT相比较 (P = .96).
- 与真实CT相比,合成CT显示较低的噪音 (P < .001) 和较少的文物.
- 合成CT的Bhalla分数与真实CT几乎完全一致 (ICC ≥0.92).
结论:
- 由GAN生成的合成CT图像实现了高图像质量和诊断性能,用于描绘CF患者的肺部变化.
- 合成CT为传统CT提供了一个有前途的,无辐射的替代方案,增强了UTE肺部MRI的临床适用性.
