Характеризация и валидация сжатого отображения для ангиографии методом времени пролета (TOF) головного мозга при 3T и 7T

Characterization and Validation of Compressed Sensing for Time-of-Flight MRI Angiography of the Human Brain at 3T and 7T
Emrah Düzel, Grazia Daniela Femminella, Martina F. Callaghan, Gustaf Rådman, Xiaole Zhong, Mrinmayi Kulkarni, Valentina Perosa, Jacob J. L. Matthews, Dorothea Hammerer, J Jean Chen, Rosanna Olsen
2026-04-24

поле напряжённости 3T и 7Tсжатое зондирование (compressed sensing)коэффициент контраст-шум (CNR)магнитно-резонансная ангиография с временем пролета (TOF)сегментация сосудов
Актуальность: Сосудистое русло головного мозга является ключевым биомаркером состояния мозга, а ангиография методом времени пролета (TOF) на магнитно-резонансном томографе (MRA) обеспечивает неинвазивную оценку сосудистой анатомии. Однако традиционная TOF-MRA требует длительного времени сканирования, что увеличивает нагрузку на пациента и чувствительность к артефактам движения. Сжатое отображение (compressed sensing, CS) представляет собой жизнеспособную стратегию ускорения. Цель: Количественно оценить ускорение CS в TOF-MRA на 3T и 7T с использованием автоматизированной сегментации сосудов по всему полю обзора и полуавтоматической сегментации репрезентативных сосудов. Тип исследования: Проспективное. Популяция: 23 здоровых участника (3T) и 8 здоровых участников (7T). Поле/последовательность: CS TOF-MRA (факторы CS 4 и 8 на 3T; 8 на 7T) сравнивали с неускоренной (CS0) TOF-MRA. Оценка: Визуальное сопоставление и сегментация сосудов выполнялись с использованием автоматизированных методов на всё поле обзора и полуавтоматической сегментации задней мозговой артерии и передней хороидальной артерии. Статистические тесты: Контрастно-шумовое отношение (CNR), число вокселей и диаметр сосудов оценивали с помощью двуххвостых парных t-тестов. Результаты: Whole-FOV CNR значимо различался между факторами CS на 3T (CS0 > CS4: p < 0.001, d = 0.77; CS0 < CS8: p = 0.008, d = 0.36; CS4 < CS8: p < 0.001, d = 1.11) и на 7T (CS0 < CS8: p = 0.002, d = 0.54), при этом полуавтоматическая сегментация дала согласующиеся результаты (p < 0.01 для всех сравнений). Измерения диаметра сегментированных сосудов также были выше при высоких факторах CS (PCA 7T: слева: p = 0.006, d = 0.93, справа: p = 0.045, d = 0.43; AChA 7T: слева: p < 0.001, d = 0.66, справа: p = 0.009, d = 1.06; PCA 3T: p < 0.001 для всех сравнений; эффекты — слева: d = 0.52 (CS0 vs. CS4), 0.56 (CS4 vs. CS8), 1.11 (CS0 vs. CS8); справа: d = 0.78 (CS0 vs. CS4), 0.57 (CS4 vs. CS8), 1.17 (CS0 vs. CS8)). Выводы: Сжатое отображение демонстрирует перспективность для повышения клинической применимости TOF-MRA, причем преимущества наиболее выражены на 7T.
1
На 7T CNR по всему полю обзора была значительно выше при CS8 по сравнению с CS0 (p = 0.002, d = 0.54); полуавтоматическая сегментация дала согласующиеся значимые результаты (p < 0.01).
2
Оценена компрессивная сегментация (CS) для ускорения (факторы 4 и 8 на 3T, фактор 8 на 7T) по сравнению с неускоренным TOF-MRA с помощью автоматизированной сегментации всего поля обзора и полуавтоматической сегментации сосудов.
3
Общий вывод: ускорение CS может сократить время сканирования TOF-MRA и перспективно для клинического применения, преимущество наиболее выражено на 7T.
4
Диаметры сегментированных сосудов увеличивались при более высоких факторах CS на разных сосудах и напряжённостях поля, с несколькими значимыми различиями (например, PCA и AChA на 7T, PCA на 3T с эффектами до d = 1.17).
5
CNR по всему полю обзора на 3T значительно различалась в зависимости от фактора CS: CS0 > CS4 (p < 0.001, d = 0.77), CS0 < CS8 (p = 0.008, d = 0.36), CS4 < CS8 (p < 0.001, d = 1.11).

Магнитно-резонансная ангиография методом time-of-flight (TOF-MRA) головного мозга при 3T и 7T

Характеризация и валидация эффектов ускорения методом сжатого кодирования (CS) на качество изображений и сосудистые метрики (контраст‑к шуму, число вокселей, диаметр сегментированных сосудов) с применением автоматической сегментации всего поля зрения и полуавтоматической сегментации сосудов

Publication Details
Publication Date
2026-04-24
Journal
Publisher
ISSN
Cited by
0
Access Type
Author Information
Authors
Emrah Düzel
Grazia Daniela Femminella
Martina F. Callaghan
Gustaf Rådman
Xiaole Zhong
Mrinmayi Kulkarni
Valentina Perosa
Jacob J. L. Matthews
Dorothea Hammerer
J Jean Chen
Rosanna Olsen
Explore further
Open the scid.ai AI chat with a ready-made request: it will find papers on a similar topic and help build a literature review.
Find similar papers in the chat
Make a presentation
100%