通过呼吸阶段使用主要组件分析改善了自由运行的心脏磁共振的可视化
Ummul Afia Shammi1, Zhijian Luan2, Jia Xu3
1Department of Biomedical, Biological & Chemical Engineering, University of Missouri, Columbia, MO, USA.
Research in diagnostic and interventional imaging
|December 16, 2024
概括
新软件在没有心电图的情况下缓解心脏MRI (CMR) 期间的呼吸运动. 它将心跳按呼吸阶段分开,改善图像质量,并允许更清晰的心脏评估,即使是心律失常.
科学领域:
- 医疗成像医学成像
- 心血管成像 - 心血管成像
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 心脏磁共振 (CMR) 成像对于诊断心脏病至关重要.
- 在没有心电图 (ECG) 门的情况下,在自由呼吸期间获得高质量的CMR图像是具有挑战性的,因为呼吸运动器件.
- 现有的方法通常需要ECG同步,限制灵活性.
研究的目的:
- 开发和评估新的软件,以减轻心脏MRI采集中的呼吸运动人工物.
- 为了在呼吸过程中实现强大的CMR成像,而无需ECG同步.
- 通过解决呼吸和心脏周期来提高心脏图像的诊断质量.
主要方法:
- 开发了利用主要组件分析 (PCA) 来解决DICOM文件中的呼吸运动和心脏周期的软件.
- 算法自动检测到从呼气和吸气阶段的心跳.
- 评估了11名健康人和8名心脏病患者的短轴CMR图像上的呼吸运动校正.
- 两名专家放射科医生评估了图像质量,包括血心肌对比度,内心界面定义和运动工件.
主要成果:
- 与原始扫描 (0.79) 相比,软件显著提高了呼吸阶段分离的心脏周期之间的相关系数 (0.94±0.03在结束时,0.90±0.08在结束时) 和原始扫描 (0.79).
- 临床评估有利于终端呼气心脏周期,在90%的健康受试者和83%的心脏病患者中保持或提高图像质量得分.
- 即使存在心律失常和呼吸不规则,也保持了高性能.
结论:
- 开发的软件通过将心跳与呼吸末期相隔开来,在实时CMR中有效地减轻呼吸运动.
- 呼吸末期数据为心脏评估提供了更好的图像质量.
- 启发性心跳也可以用于检查心律失常或特定的终端启发性异常.
