壓縮感知技術在頸部血管動態對比增強MRI 中的應用研究

孫嗣麒

（柳州市中醫醫院，廣西 柳州，545000）

動態對比增強MRI（DCE-MRI）是一種基于對比劑藥物代謝動力學的MR 成像方式，使用快速T1W1 序列追蹤，經靜脈注射低分子量對比劑，依據每個體素信號改變提取組織血流動力學信息[1]。通常DCE-MRI 所使用并行成像（PI）技術，PI 技術主要利用線圈靈敏度信息來實現對圖像的采集，另外，增多了加速因子可造成的圖像質量降低[2]。

隨著臨床技術不斷創新，壓縮感知（CS）近年也被開始用于臨床研究之中，CS-MRI 其是在數學基礎上發展而來的一項快速MRI 新技術，能夠有效反應腫瘤微循環灌注、微血管通透性等，并是一種通過小波變換的方式提高圖像采集和信息恢復的醫學影像成像方式，有效縮短了對圖像采集與重建的時間，也避免PI 技術產生呼吸和欠樣偽影[3-4]。筆者現對兩種技術進行探析，如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本文納入2020 年10 月至2021 年3 月60 例有頸部血管狹窄病變患者使用CS 和并行成像（PI）技術進行頸部血管MRI 動態增強掃描，CS 組男18 例，女性12 例，年齡40～60 歲，平均（50.51±1.02）歲，PI 組男性17 例，女性13 例，年齡40～59歲，平均（50.68±1.12）歲，所納入兩組頸部血管狹窄病變增強掃描患者一般資料對比無差異，P＞0.05。所有患者在檢查均自由呼吸，保持身體相對靜止；排除存在MRI 禁忌癥。

1.2 方法

操作如下：所有患者均給予PI 和CS 技術平掃，得到減影蒙片，之后注射對比劑，高壓注射器依據0.2mmoI/kg 體質量給藥，速率在2mL/s，監測頸內動脈血管，當頸內動脈有造影劑進入亮起后，行使增強掃描。CS/PI 應用同樣掃描參數，TR：3.5ms，TE：1.6ms，層厚3mm，層間距0.2mm，矩陣384x320，FOV350mmx350mm。

1.3 觀察指標

對圖像測量和質量進行分析。（1）圖像測量分析，將兩種掃描方式的頸部血管圖像SNR 對比。（2）由2 名從事上頭頸部血管診斷經驗高醫師進行評價圖像，圖像質量分三級，優：血管輪廓清晰，未有或較少靜脈重疊；量；血管輪廓顯示尚可，部分和靜脈重疊，不能被診斷分析；差：血管輪廓不清以及未顯示，大部分或完全與靜脈重疊，其不符合診斷要求。主要包含圖像偽影、血管邊緣銳利度、狹窄病灶是否清晰和靜脈污染程度。

1.4 統計學處理

采用SPSS20.0統計軟件對所得數據進行分析處理，計數資料采用百分比表示，χ2檢驗，計量資料用（χ ±s）表示，t檢驗，以P<0.05 為差異具有統計學意義。

2 結果

CS 組圖像評分高于PI 組，差異顯赫，P＜0.05，見表1：

表1 對比兩組圖像質量評分[（χ ±s），分]

3 討論

頸動脈狹窄為引起缺血性腦血管疾病主要原因，主要好發部位是頸動脈分叉，其次是頸內動脈虹吸部位與頸總動脈起始部，臨床已將頸動脈狹窄程度評估作為越策發生缺血性腦血管疾病重要標準[5]。

近些年，無創性血管成像技術在評價動脈狹窄程度方面獲得較大進展，尤其是磁共振成像，具有良好組織分辨率、無創性和無放射性，同時無需穿刺，能夠多方位顯示等優點，進而被廣大群眾所接受[6]。

近些年，對比增強MRA 出現，其為新發展起來的新MRA 方式，CE-MRA 檢查有效得到縮短，并且避免了扭曲血管、渦流、慢血流引起的信號喪失，能夠有效反映出血病變的部位。CE-MRA原理使用的是TR 和TE 極短的梯度回波序列。當血管內經靜脈團注2 ～ 3 倍常規劑量的順磁性對比劑后，動脈血液的縱向磁化因T1 時間縮短恢復較多，周圍組織的縱向磁化恢復都很少，因此，動脈血液呈高信號，而周圍組織強度則降低，根據對比劑到達各級動脈血管的首過時間，設定目標血管數據采集的最佳時刻，使動脈與周圍組織形成最強對比。

研究表明[7]，在診斷測量頸部動脈狹窄方面極為準確。CE-MRA 通過后處理可以重建出各個方位最大面度投影（MIP）圖像，該些MIR 圖像為形成嚴重的偽影而影響到圖像質量，能夠用于診斷分析。本文現對CE_MRA 技術進行探析，由最新發展的CS 理論可知，從欠采樣K 空間數據中重建出原始MRI 圖像，可大大減少MR 圖像獲取的時間。CS 技術主要由可稀疏性、K 空間數據非相干性采集與非肺性小波重建集中技術共同完成，基于圖像可被壓縮性原理，使原始圖像經變換后多數信號接近于零，只需經少量數據即可完成圖像采集與重建[8]。而小波變化也存在多分辨率分析的特點，克服了短時傅里葉變換在單分辨率上的缺點，從而使得CS 技術具有快速計算、觀測效率高等優點。壓縮感知技術應用CE_MRA 技術不但能夠保證圖像分辨率，還縮短了掃描時間，使得動脈血管內藥物濃度處于峰值內，同時靜脈出現時間晚，避免靜脈對動脈血管造成污染，影像圖像質量及診斷。

綜上所述，CS 作為一種新型快速MRI 技術，能夠有效改善頸部血管增強掃描MRI 圖像質量，且提高了掃描時間分辨率，值得臨床廣泛使用。