3分钟内高度加速的T_1ρ成像:压缩传感和深度学习重建之间的比较

科学领域:

• 医疗成像医学成像
• 量化MRI是指数量化的MRI.
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 膝关节软骨的定量T1ρ映射对于诊断关节疾病至关重要.
• 传统的T1ρ映射需要很长的扫描时间,限制了临床应用.
• 像压缩传感 (CS) 和深度学习 (DL) 等加速成像技术旨在减少扫描时间.

研究的目的:

• 为了比较CS和DL在膝关节软骨中加速T1ρ映射的性能.
• 评估后期和前性低样本重建方法.
• 在膝关节软骨成像中评估DL与CS的准确性和可重复性.

主要方法:

• 在3T核磁共振扫描仪上使用T1ρ加权的3DMAPSS序列用于T1ρ地图生成.
• 追溯低采样涉及两个方案 (UF4_4echo,UF8_8echo);也进行了前性低采样.
• 重建与使用中位数正常化绝对差异 (MNADs),一致性相关系数 (CCC) 和变化系数 (CV) 的参考扫描进行了比较.

主要成果:

• 对于追溯低样本,CS和DL都实现了高CCC值,DL显示略低的MNADs.
• 对于前性低样本,DL重建表明与CS相比,CCC显著更高,CV更低.
• 对DL前性重建的扫描-重新扫描CV (UF4_4echo: 2.4%,UF8_8echo: 2.8%) 与参考 (2.57%) 相似,并且比CS.

结论:

• 深度学习 (DL) 重建与压缩传感 (CS) 相比,在膝关节软骨中进行前性低样本的T1ρ映射提供了更高的性能.
• 基于DL的加速具有显著的前景,可以减少定量膝盖MRI的扫描时间,而不会影响诊断质量.
• 这些发现支持DL的临床实用性,用于更快,更有效地评估膝关节软骨.