供应商独立软件工具的比较,用于1.5 T的肝脏质子密度脂肪分数估计

科学领域:

• 医疗成像医学成像
• 量化MRI是指数量化的MRI.
• 肝病学 肝病学是一种肝病学.

背景情况:

• 开源软件工具越来越多地用于估计质子密度脂肪分数 (PDFF).
• 准确的PDFF测量对于诊断和监测肝硬化症至关重要.
• 存在各种算法,每个都有潜在的优点和弱点.

研究的目的:

• 为了比较四个开源PDFF估计算法的准确性和可靠性.
• 在受控幻象研究和临床患者队列中评估算法性能.
• 为了确定对体内人工物最不敏感的算法.

主要方法:

• 四个算法的比较:基于复杂的与图形切割 (GC),基于大小的 (MAG),仅大小的估计与Rician噪声建模 (MAG-R) 和多尺度的二次化伪布尔优化与图形切割 (QPBO).
• 评估使用具有已知的脂肪/水比的幻影和患有不同程度肝肥症 (S0-S3) 的患者队列.
• 图像采集在1.5特斯拉 (T) 进行.

主要成果:

• 所有算法都表现出高精度,PDFF估计显示近乎完美的相关性 (r=0.999) 和与实验室真实脂肪分数的优异的评价者间一致性 (ICC=0.995-0.999).
• 在各种方法中观察到低绝对偏差 (0.001-1%),在体外算法 (ANCOVA) 中没有发现显著差异.
• 虽然在患者中一致性很好 (ICC=0.891),但MAG估计值明显低于MAG-R.QPBO没有显示现场不均质工件,与MAG-R (70%) 和GC (39%) 不一样.

结论:

• 所有测试的算法都提供了准确的体外PDFF估计.
• 带有图形切割 (QPBO) 的二次伪布尔优化算法是最强大的,在体内表现出最小的对现场不均质工件的敏感性.
• 现在,QPBO成为一种首选的开源工具,用于在肝硬化症评估中可靠的体内PDFF量化.