压缩感知与常规4D血流磁共振技术在健康受试者和主动脉狭窄患者中湍流动能评估方面的比较

《Scientific Reports》：Comparison of compressed sensing and conventional 4D flow MRI for turbulent kinetic energy assessment in healthy participants and patients with aortic stenosis

　　

摘要

本研究旨在评估使用压缩感知（CS）加速的三维时间分辨相位对比磁共振成像（4D 流量 MRI）技术对主动脉狭窄（AS）患者进行湍流动能（TKE）评估的可行性。在健康受试者和患者中，分别依次进行了传统 4D 流量 MRI 和 CS 4D 流量 MRI（R = 2 使用 GRAPPA，R = 7.7 使用 CS）的采集，以便进行体素级别的比较。测量了升主动脉（AAo）和整个主动脉区域的总 TKE。GRAPPA 与 CS 之间的差异表示为（CS 4D 流量 - 传统 4D 流量）与（传统 4D 流量）的比值。采用双尾配对 t 检验来评估统计显著性。在健康受试者中，CS 4D 流量 MRI 测得的最大总 TKE（TKE_max）显著高于传统 4D 流量 MRI 的结果：在 AAo 区域增加了 95.4%（GRAPPA 为 0.74 ± 0.43 mJ，CS 为 1.17 ± 0.72 mJ；P = 0.053）；在整个主动脉区域增加了 207.7%（GRAPPA 为 1.13 ± 0.73 mJ，CS 为 2.13 ± 0.95 mJ；P = 0.006）。在 AS 患者中，CS 4D 流量 MRI 与传统成像结果吻合良好，AAo 区域的 TKE_max 差异仅为 5.0%（GRAPPA 为 14.0 ± 4.6 mJ，CS 为 14.8 ± 5.5 mJ；P = 0.129）；整个区域的差异为 7.4%（GRAPPA 为 16.3 ± 5.5 mJ，CS 为 17.6 ± 6.5 mJ；P = 0.050）。CS 4D 流量 MRI 在 AS 患者的整个主动脉区域内显示出总 TKE 测量结果的一致性，差异不显著。在健康受试者中，基于 CS 的 TKE 评估显示出比传统 4D 流量 MRI 更大的相对差异，这可能反映了低 TKE 的效应。