《Scientific Reports》:Accelerated diffusion-weighted imaging of the prostate employing echo planar imaging with compressed SENSE based reconstruction
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为解决前列腺 MRI 检查需求增长、扫描时间长等问题,研究人员对比 EPICS 与传统 DWI,发现 EPICS 可减时 43% 且不影响成像,有助于提升诊疗效率。
前列腺 MRI 成像技术新突破:EPICS 加速 DWI 成像
在现代医学领域,前列腺癌的发病率随着社会老龄化的加剧而逐渐上升。多参数磁共振成像(mpMRI)已成为评估前列腺病变的诊断标准,其中扩散加权成像(DWI)在检测前列腺外周区(PZ)的癌症方面起着关键作用,这里是大多数前列腺癌的发生部位。然而,随着患者数量的增加,现有的 MRI 扫描时间过长,这不仅降低了患者的舒适度,增加了运动伪影的风险,还限制了医院的检查效率。因此,寻找一种能够加速 DWI 成像,同时又不影响图像质量的技术,成为了医学影像领域亟待解决的问题。
德国波恩大学医院诊断与介入放射科等机构的研究人员开展了一项单中心前瞻性研究,旨在评估基于回波平面成像和压缩敏感编码重建(EPICS)的加速 DWI 技术在前列腺成像中的性能,并与传统的并行成像 DWI 进行比较。该研究成果发表在《Scientific Reports》上,为前列腺癌的诊断提供了新的思路和方法。
在这项研究中,研究人员主要运用了以下关键技术方法:
- MRI 扫描:使用 3T MRI 扫描仪(3T Ingenia Elition X,飞利浦医疗)及 28 通道前线圈,对患者进行常规前列腺 MRI 扫描,包括不同 b 值的 DWI 序列(b = 100、400、800 s/mm2用于 ADC 计算和 b = 1500 s/mm2 ),同时采集相应的 EPICS - DWI 序列。
- 图像分析:通过定量分析,在前列腺病变及正常外周区放置感兴趣区域(ROI),计算表观对比噪声比(aCNR)、表观信噪比(aSNR)、平均 ADC 及 ADC 变异系数(CV);采用 5 分李克特量表对图像伪影、病变清晰度和整体图像质量进行定性评分,并依据前列腺影像报告和数据系统(PIRADS 2.1)对 DWI 进行评级。
- 统计分析:使用 IBM SPSS Version 27 进行统计分析,定量结果以均值和标准差表示,定性结果以中位数和四分位间距表示,通过 Wilcoxon 符号秩检验或配对样本 t 检验进行统计分析,利用组内相关系数(ICC)评估评分者间信度。
研究结果如下:
- 扫描时间:EPICS 序列显著缩短了扫描时间,3 - b 值 DWI EPICS序列平均比 DWI conv序列短 42%(125 s vs. 215 s;p < 0.001),b1500 - DWI EPICS序列比 DWI conv序列短 44%(139 s vs. 250 s;p < 0.001),整体 DWI 扫描时间减少约 43%。
- 定量分析:常规 DWI 和 EPICS 在 aCNR、aSNR Lesion 、aSNR PZ 、平均 ADC 及 ADC 的 CV 等参数上均无显著差异。虽然在某些 b 值下,DWI EPICS有 aSNR Lesion更高或 aCNR 变化的趋势,但均未达到显著水平。
- 定性分析:在伪影、病变清晰度和整体图像质量评级方面,DWI conv和 DWI EPICS无显著差异,PIRADS 评分在两种技术间也无差异,且评分者间信度良好。
研究结论和讨论部分指出,基于 EPICS 的加速 DWI 序列可显著缩短扫描时间,同时保持与传统 DWI 相当的诊断质量。这不仅提高了患者的舒适度,减少了运动伪影的可能性,还增加了医院的患者检查量,优化了医疗资源的利用。然而,该研究也存在一定的局限性,如 DWI 序列参数未优化、仅研究了 DWI 序列、单中心小样本研究可能存在选择偏倚、部分患者未进行活检等。尽管如此,这项研究为前列腺 MRI 成像技术的发展提供了重要的参考,未来可进一步开展多中心大样本研究,优化序列参数,并探索与深度学习等技术的结合,以进一步提升前列腺癌的诊断水平。
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