减少扭曲扩散加权成像用于头部和部放射治疗
Eric Aliotta1, Ramesh Paudyal1, Alex Dresner2
1Department of Medical Physics, Memorial Sloan Kettering Cancer Center, New York, NY, United States.
Physics and imaging in radiation oncology
|October 14, 2024
概括
多次射击EPI和TSEMRI序列减少了头癌放射治疗成像中的几何扭曲. 虽然多次射击的TSE提供了最佳的扭曲减小,但三次射击的EPI提供了在体内ADC量化中改进的保真度和效率的平衡.
科学领域:
- 医疗成像医学成像
- 放射治疗 物理 物理
- 量化MRI是指数量化的MRI.
背景情况:
- 定量扩散加权成像 (DWI) 对于头癌 (HN) 放射治疗指导至关重要.
- 临床翻译受限于单次EPI (ssEPI) 和Turbo-Spin-Echo (ssTSE) 中低SNR/长扫描时间的扭曲.
- 评估多次射击 (ms) EPI和TSE序列以克服这些局限性.
研究的目的:
- 评估多次EPI (msEPI) 和多次TSE (msTSE) DWI序列的性能.
- 为了比较几何扭曲,明显扩散系数 (ADC) 值和信号与噪声比率效率 (SNReff) 与标准ssEPI和ssTSE.
- 为了确定HN癌症放射治疗应用的最佳序列.
主要方法:
- 获得了ssEPI,ssTSE,两次射击EPI (2sEPI),三次射击EPI (3sEPI),以及mTSE DWI.
- 在一个幻影,10名志愿者和5名HN癌症患者的扫描中使用3TMRI进行扫描.
- 量化几何扭曲 (DVF),ADC值和SNR在匹配的空间分辨率和b值 (0, 200, 800 s/mm2) 的情况下.
主要成果:
- 与ssEPI相比,所有ms技术都显著减少了扭曲 (平均DVF为3.1±1.3毫米).
- msTSE显示出最少的扭曲 (1.5 ± 0.6 mm),其次是ssTSE (1.8 ± 0.9 mm),3sEPI (2.2 ± 1.0 mm) 和2sEPI (2.6 ± 1.0 mm).
- 随着扭曲的减少,SNReff下降;msTSE/ssTSE的SNReff (5.7 ± 1.9,6.0 ± 1.6) 是最低的. 与ssepI相比,体内ADC值在msEPI下降了~4%,在ssTSE/msTSE下降了~12%.
结论:
- msEPI和TSE采集改进了几何扭曲,以牺牲SNR和扫描时间为代价.
- msTSE提供最少的扭曲,但3sEPI提供了有利的平衡.
- 3sEPI为HN癌症放射治疗提供了改进的几何准确性,卓越的效率和准确的体内ADC量化.
