高度加速的 4D 血流磁共振成像技术：呼吸补偿与心脏视图共享在小儿先天性心脏病大血管血流研究中的突破

为解决传统四维（4D）血流磁共振成像（MRI）扫描时间长的问题，研究人员开展了对加速 4D 血流 MRI 结合呼吸补偿和心脏视图共享的研究。结果显示该方法在健康成人和小儿先天性心脏病（CHD）患者中效果良好，能快速准确量化和可视化血流，具有重要临床意义。

　　传统的四维（4D）血流磁共振成像（MRI）受限于较长的扫描时间，尤其在小儿先天性心脏病（CHD）患者中更为明显。本研究对健康成人和小儿 CHD 患者评估了结合呼吸补偿和心脏视图共享的加速 4D 血流 MRI。研究对象接受 5 分钟自由呼吸方案，采用三维（3D）径向轨迹和压缩感知重建。4D 血流 MRI 重建流程通过呼吸软门控和心脏视图共享得到改进。将主要胸腔血管的血流情况与二维（2D）相位对比 MRI（参考标准）进行比较。招募了 14 名小儿 CHD 患者（中位年龄：13 岁（四分位间距（IQR）：5））和 4 名健康成人志愿者（中位年龄：26 岁（IQR：3））。软门控提高了膈肌清晰度，减少了呼吸引起的模糊（图像质量评分：健康者软门控为 46.1，非门控为 47.2；CHD 患者软门控为 47.8，非门控为 48.2）。视图共享减少了欠采样伪影，提高了信噪比（SNR，健康者提高 9.9%；CHD 患者提高 3.8%）。在健康成人中，平均血流与 2D 相位对比 MRI 的相关性很强（R²=0.94，斜率 = 0.94±0.12，均方根误差（RMSE）=6.4 ml/s；偏差 = 1.1±6.4 ml/s，P=0.45），峰值血流也是如此（R²=0.9，斜率 = 0.86±0.13，RMSE=40.9 ml/s；偏差 = 21.3±44.7 ml/s，P=0.04）。同样，CHD 患者的平均血流（R²=0.88，斜率 = 0.93±0.09，RMSE=8.3 ml/s）和峰值血流（R²=0.97，斜率 = 0.98±0.03，RMSE=25.9 ml/s）与 2D 相位对比 MRI 也有很强的相关性。CHD 病例中 4D 血流 MRI 的内部一致性显示，主肺动脉 = 左肺动脉 + 右肺动脉的平均百分比差异为 6.1%，升主动脉 = 降主动脉 + 上腔静脉的平均百分比差异为 6.5%。加速 4D 血流 MRI 方法为小儿 CHD 患者提供了可靠的血流量化和可视化，与 2D 相位对比 MRI 相关性强，且扫描仅需 5 分钟，可用于临床。