非缺血性心肌病中心肌纤维化检测的同步自由呼吸T1、T2和T1ρ成像技术:与传统技术的比较研究
《Journal of Catalysis》:Simultaneous Free-Breathing T1, T2, and T1ρ Mapping for Myocardial Fibrosis Detection in Non-Ischemic Cardiomyopathy: A Comparative Study with Conventional Techniques
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时间:2025年11月05日
来源:Journal of Catalysis 6.5
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定量心肌映射对非缺血性心肌病(NICM)的 ткани характеристика критически важна, но традиционные методы требуют отдельных дыхательных пауз, увеличивая время сканирования и риск мiscalвинения. В исследовании оценена feasibility и диагностическая эффективность новой free-breathing multimap (FBmultimap) последовательности, позволяющей одновременное получение T1, T2 и T1ρ карт с улучшенной координированностью и сокращением времени. В выборку вошли 48 пациентов с HCM, 28 с DCM и 33 здоровых контроля. FBmultimap сократил общее время сканирования с 195 до 66 секунд при сохранении качества изображений (p > 0.05). Diагностическая эффективность FBmultimap (T1 + T1ρ) превысила конвенсионные методы: AUC 0.904 (LGE+) и 0.859 (LGE?) против 0.801–0.819 у традиционных. Исследование подтвердило FBmultimap как клинически применимый инструмент для ранней диагностики фиброза, дифференциации HCM/DCM и мониторинга.
这项研究探讨了一种新型的自由呼吸多参数成像技术(FBmultimap),用于同时获取心脏组织的T1、T2和T1ρ参数,以提高非缺血性心肌病(NICM)患者的心肌组织评估效率。传统的心脏磁共振成像(MRI)技术通常需要分别进行多次呼吸暂停,这不仅延长了扫描时间,还可能导致图像配准不准确,增加患者的不适和扫描难度。而FBmultimap通过一次扫描就能获得这些参数的图像,从而显著减少了整体扫描时间,并且在图像质量上保持了与传统方法相当的水平。
研究团队对109名参与者进行了评估,包括48名肥厚型心肌病(HCM)患者、28名扩张型心肌病(DCM)患者和33名健康对照者。所有参与者都接受了心脏MRI检查,包括FBmultimap和传统的MOLLI T1、T2准备的bSSFP以及T1ρ准备的bSSFP序列。结果显示,FBmultimap的总扫描时间仅为66秒左右,而传统方法需要195秒左右,这一差异具有统计学意义(p < 0.001)。此外,FBmultimap在图像质量上与传统方法无显著差异,无论是主观评价(四点利克特量表)还是客观指标(边缘锐度)都表现良好。
T1和T1ρ值在HCM和DCM组中均显著高于健康对照组,而T2值则没有明显差异。这表明T1和T1ρ对心肌纤维化有较好的反映,而T2则可能更适用于评估水肿或炎症。研究还通过逻辑回归分析,将T1和T1ρ值结合成一个综合的诊断指数,以提高诊断的准确性。通过接收者操作特征(ROC)曲线分析,发现FBmultimap(T1 + T1ρ)在区分LGE阳性(LGE+)和LGE阴性(LGE?)患者与健康对照组时,其曲线下面积(AUC)显著高于其他单独参数或传统组合模型,分别为0.904和0.859。相比之下,传统方法的AUC值较低,分别为0.801和0.819,说明FBmultimap在诊断性能上具有明显优势。
研究团队还对FBmultimap与传统方法的图像质量进行了详细比较。主观评价显示,两组方法在四点利克特量表上的评分分布没有显著差异,表明图像质量相当。客观评价中,边缘锐度(ES)在中段心室切片上也未见显著差异,说明FBmultimap在图像清晰度方面表现良好。此外,研究团队对不同参数的图像质量进行了评估,发现FBmultimap在T1和T1ρ的图像质量上与传统方法相当,而T2的图像质量稍有下降,但仍在可接受范围内。
在定量分析方面,所有参数的测量值均表现出良好的观察者间和观察者内一致性,ICC值均超过0.80。这表明FBmultimap在重复测量中具有较高的可靠性。同时,研究团队还发现,FBmultimap在不同病灶区域的参数值与传统方法存在系统性差异,这可能源于技术设计的不同。例如,FBmultimap在T1值上高于MOLLI,而在T1ρ值上低于传统T1ρ准备的bSSFP,这些差异可能是由于不同序列的物理特性或信号处理方法所致。尽管存在这些系统性差异,但FBmultimap在区分病灶与正常组织时仍表现出较高的诊断准确性。
研究还强调了FBmultimap在临床应用中的潜在价值。由于其能够一次扫描获取多个参数,因此特别适用于需要频繁监测病情变化的患者,如HCM和DCM患者。此外,该技术在处理心律不齐或心率波动较大的情况下表现更加稳健,因为它不依赖于心率,避免了传统方法中因心率变化而需要插入空心周期的问题。这些特性使得FBmultimap在临床实践中更具优势,尤其是在那些无法长时间保持呼吸的患者中。
然而,研究也指出了该技术的一些局限性。首先,研究是在单一中心进行的,因此需要更大规模的多中心研究来验证其在不同人群中的普适性。其次,由于未进行基因检测,无法完全区分HCM与非HCM的表型,这可能影响诊断的准确性。此外,研究未在DCM组中进行T1ρ准备的bSSFP成像,也未评估细胞外体积(ECV),这可能限制了对某些参数的全面评估。最后,研究排除了那些有严重心律不齐或复杂心脏状况的患者,因此无法评估该技术在这些情况下是否依然有效。
总的来说,这项研究展示了FBmultimap在提高心肌组织评估效率和诊断性能方面的潜力。通过一次扫描获取T1、T2和T1ρ图像,不仅减少了患者的扫描负担,还提高了图像的时空配准精度。这些优势使得FBmultimap成为一种有前景的临床工具,特别是在检测心肌纤维化、风险分层和疾病监测方面。未来的研究需要进一步探索该技术在更广泛的心脏疾病中的应用,包括心肌炎、心肌淀粉样变和铁过载等,以验证其在不同病理状态下的有效性。此外,还需对技术参数进行标准化,以确保其在不同扫描条件下的稳定性和可重复性。
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