论文部分内容阅读
目的本研究应用不同加速因子（acceleration factor,AF）的压缩感知（compressed sensing,CS）技术对健康人群进行脑SWI检查,分析其对图像质量、“燕尾征”显示和灰质核团及静脉定量的影响,期望寻得优化的AF。材料与方法本研究为前瞻性研究,获得大连医科大学附属第一医院伦理委员会的审核与批准。于2020年7月至2021年3月征募40名健康志愿者,其中男性11名,女性 29 名,平均年龄（38.6±17.3）岁。MRI 检查采用 Phillip Ingenia CX 3.0T MR 扫描仪,32通道相控阵头部线圈。所有受试者行头部轴位不同AF的SWI扫描,包括AF为0的常规SWI（AF 0组）和AF为2、4、6、8及10的CS-SWI（CS2组、CS4组、CS6组、CS8组及CS10组）。采用核磁共振信号处理（signal processing in nuclear magnetic resonance,SPIN）软件对图像进行后处理,获得SWI相位图。两名影像医生观察不同AF下各核团、静脉以及“燕尾征”并主观评分,计数各AF下“燕尾征”的显示率。其中一名医生前后两次测量双侧脑灰质核团（尾状核头、壳核、苍白球、丘脑枕、红核、黑质及齿状核）、深部静脉（透明隔静脉,大脑内静脉,丘纹上静脉,基底静脉和齿状核静脉）及“燕尾征”相位值（phase value,PV）。进一步计算各结构信噪比（signal noise ratio,SNR）及对比噪声比（contrast noise ratio,CNR）。所有数据采用社会科学统计软件包（statistics package for social science,SPSS）26.0进行统计分析。采用Cohen’s Kappa检验评价观察者间主观评价的一致性。采用Fisher确切概率法分析不同AF下图像质量主观评分的差异。以组内相关系数（interclass correlation coefficient,ICC）评价各结构PV值的组内一致性。使用单因素ANOVA中最小显著性差异法（least-significant difference,LSD）对比不同AF条件下图像质量及定量差异,P值经Benjamini-Hochberg的错误发现率（false discovery rate,FDR）校正,P 校正＜0.05被认为具有显著意义。结果1.SWI图像质量主观评价:2名医师对核团结构及界线的主观评价结果一致性均较好（Kappa:0.63～0.80,P校正＜0.05）。随AF增加,壳核和苍白球之间界线逐渐模糊,以AF=8最为显著。2.“燕尾征”显示率及主观评价:2名医师对黑质和燕尾征的图像质量的主观评价结果一致性很高（Kappa＞0.80,P校正＜0.05）。当AF≥6时,燕尾征图像表现清晰度明显下降,且燕尾征的显示率逐渐降低,出现明显差异（P校正＜0.05）。3.PV组内一致性:同一观察者前后两次测量各核团、“燕尾征”和静脉PV结果的一致性均很好（ICC＞0.80,P校正＜0.05）。4.脑灰质核团的客观评价:双侧黑质及双侧齿状核在AF≥4时SNR和CNR较AF 0组开始出现差异,有统计学意义（P校正＜0.05）;当AF≥6,双侧尾状核头、双侧苍白球、双侧丘脑枕及双侧红核开始出现差异（P校正＜0.05）;AF≥8时,双侧壳核开始出现差异（P校正＜0.05）。当AF≥8时,右侧苍白球、右侧丘脑枕及双侧红核的PV增高（P校正＜0.05）,双侧黑质和双侧齿状核在各个AF条件下均出现明显差异（P校正＜0.05）。双侧尾状核头、双侧壳核、左侧苍白球、左侧丘脑枕在各个AF条件下测量的PV均未出现明显差异（P校正＞0.05）。5.“燕尾征”的客观评价:双侧“燕尾征”的SNR和CNR在AF=6时出现差异（P校正＜0.05）。当AF≥8时,左侧“燕尾征”的PV测量出现差异（P校正＜0.05）,而右侧“燕尾征”的PV在AF=10时出现差异（P校正＜0.05）。6.脑静脉的SNR、CNR及PV差异:双侧透明隔静脉、丘纹上静脉、大脑内静脉、基底静脉、齿状核静脉的SNR和CNR均在AF≥6时出现差异（P校正＜0.05）。当AF≥6时,双侧透明隔静脉、右侧丘纹上静脉的PV出现明显差异（P校正＜0.05）,双侧大脑内静脉、左侧丘纹上静脉、双侧基底静脉的PV在AF≥8时开始出现差异（P校正＜0.05）,双侧齿状核静脉在各个AF条件下测量的PV均未出现明显差异(P校正＞05)。结论CS技术能够有效缩短脑SWI扫描时间,当AF为2时,CS SWI图像对幕上灰质核团测量PV定量没有影响;当AF为4时,CS SWI图像对“燕尾征”及深部静脉的显示及测量均没有影响。综合上述因素,临床上实践中,推荐AF=2的CS SWI作为定性及定量分析首选,时间缩短2 min27 s。