三维高分辨压缩感知对比增强全身MRA技术的可行性研究

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@小白创作中心

三维高分辨压缩感知对比增强全身MRA技术的可行性研究

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https://www.bilibili.com/opus/1013594423390371857

许多动脉病变，如动脉粥样硬化、血管炎及心血管疾病等均会累及全身动脉。数字减影血管造影（digital subtraction angiography, DSA）虽是诊断血管病变的“金标准”，但由于其是有创性检查、涉及X线电离辐射危害、碘对比剂过敏风险、术后多种并发症等缺点而极少运用于疾病诊断。超声检查无创，价廉，并能半定量测定血流，但它有操作者依赖性，难以提供临床医师感兴趣的血管全貌图。CT血管造影术（computed tomography angiography, CTA）也有电离辐射并须使用含碘对比剂，发生不良反应概率偏高，且具有肾毒性。

对比增强磁共振血管造影（contrast-enhanced magnetic resonance angiography, CE-MRA）目前已成为血管病变的主要影像检查技术，几乎可用于全身各级血管进行诊断评估。无创性、无电离辐射及钆对比剂的安全性使CE-MRA成为比DSA和CTA更理想的选择。MRI全身血管检查时，目前的技术通常需要两次注射对比剂，两次扫描经过减影后才可完成，大大增加了患者的肾功能负荷和检查时间。多回波Dixon（multi-echo Dixon, mDixon）是一种新的水脂分离技术，与传统减影技术相比，具有更好的信噪比（signal-to-noise ratio, SNR），更高的空间分辨率以及更短的扫描时间，已经成功应用于下肢血管成像。压缩感知（compressed sensing, CS）是近年来出现的新型快速MRI技术，其原理是在非线性迭代重建中，利用图像结构的内在稀疏性和欠采样K空间数据重建获得逼近全采样的图像质量，从而缩短了采集时间。由于CE-MRA的数据正好符合稀疏性，K空间中心数据主要决定图像的对比，因此CS加速技术适用于CE-MRA成像。目前，国外已有CS在MRI中的报道，如心脏电影成像、时间飞跃MRA（time of flight MRA, TOF-MRA）等，与传统的并行采集（parallel imaging, PI）加速技术相比，无论是成像速度还是图像质量，CS均优于PI。

华中科技大学同济医学院附属协和医院放射科孔祥闯副主任技师团队尚未见国内外报道CS技术应用于全身血管成像的先例，因此尝试利用CS和mDixon技术优化全身血管成像技术，实现仅一次注射常规剂量1/2的对比剂，一次顺序扫描完成且无需减影，旨在探讨其在全身血管成像中缩短检查时间和减少对比剂用量等方面的临床应用价值，希望为临床提供一种更快速且实用的磁共振全身血管扫描方案，助力于提高患者耐受程度，减少运动伪影，提高工作效率。