使用3DMRI系统测量膝关节软骨厚度的同模型和交叉模型变异性

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 放射学 放射学是一门学科.
• 整形外科 整形外科 整形外科

背景情况:

• 使用磁共振成像 (MRI) 进行膝关节软骨的自动化三维 (3D) 分析正在取得进展.
• 扫描仪变异性是基于MRI的软骨测量的多中心临床应用的一个关键挑战.
• 量化这种变异性对于可靠的纵向研究和多中心合作至关重要.

研究的目的:

• 在膝盖软骨厚度测量中量化和比较同一模型变化 (内部扫描仪) 和跨模型变化 (跨扫描仪).
• 评估来自五个不同制造商 (佳能,富士菲尔姆,通用电气,飞利浦,西门子) 的MRI扫描仪之间的变异性.
• 评估特定3D体积分析软件对测量变量的影响.

主要方法:

• 十名健康的志愿者在五家制造商的系统上对他们的右膝盖进行了两次3T核磁共振扫描.
• 标准成像协议包括脂肪抑制破坏梯度回声和质子密度加权序列.
• 基于深度学习的3D体积分析软件自动将膝关节软骨细分为7个子区域.

主要成果:

• 同一个模型的变化:82%的测量显示≤0.10毫米的变化;98%显示≤0.20毫米.
• 跨模型的变化:51%的测量显示≤0.10毫米的变化;84%显示≤0.20毫米.
• 同一个模型的平均变化率 (0.06 ± 0.05 mm) 比跨模型的变化率 (0.11 ± 0.09 mm) 显著低 (p < 0.001).

结论:

• 膝关节软骨厚度测量显示,在不同的MRI系统中,相比于在同一系统上重复扫描,显著更高的变异性.
• 这种变化依赖于软件,对多中心研究和纵向评估具有关键意义.
• 标准化或仔细考虑扫描器差异对于基于MRI的膝关节软骨分析至关重要.