自由呼吸下の新生児肺ラジアルUTE-MRIにおける呼吸運動を軽減するための重み付けアルゴリズムの比較。
アブストラクト
背景胸腹部MRIは、特に息止めができない集団において、呼吸運動による制限を受ける。ラジアル撮影MRIにおける動きのブレを軽減するための1つのアプローチが呼吸ゲーティングである。ストレートな「ハードゲーティング」は、指定された呼吸窓からのデータのみを使用するため、SNRの低下に悩まされる。提案されている "ソフトゲーティング "による再構成は、指定されたウィンドウの外で取得された重み付けがゼロでないデータを取り込むことにより、スキャン効率は向上するが、動き補正は減少する。しかし、先行研究では相反する利点が報告されており、重要な点として、ソフトゲーティングの重み付けアルゴリズムの選択と画質への影響はこれまで検討されていない。本研究の目的は、新生児をモデル母集団として、可変ソフトゲート重み付け関数とパラメータが、橈骨肺MRIの呼吸ゲート再構成において信号と動きのブレにどのような影響を与えるかをマッピングすることである。呼吸器系に異常のある新生児入院患者10名を、1.5T新生児サイズスキャナーと3Dラジアル超短エコー時間(UTE)シーケンスを用いて撮影した。画像は、非ゲート、ハードゲート、およびいくつかのソフトゲートゲート重み付けアルゴリズム(指数関数、シグモイド、逆、および関心期間外の線形重み付け減衰)を使用して再構成され、%Nprojは含まれるデータの相対量を表す。見かけのSNR(aSNR)と動きのブレ(横隔膜での画像強度の最大微分、MDDで測定)を再構成間で比較した。aSNRは、与えられた%Nprojに対して、異なるゲーティングスキーム間で同一ではなかった。aSNRは各アルゴリズムで%Nprojに対してほぼ線形であったが、MDD性能は%Nprojが減少するにつれて関数間で発散した。アルゴリズムの性能は、ノイズの多い画像を除き、被験者間で比較的一貫していた。ソフトゲーティングのアルゴリズム選択は、呼吸ゲーティングMRIの画質に顕著な影響を与える;単にデータ量だけでなく、呼吸相にまたがる含まれるデータのタイミングが、SNRに重要な役割を果たす。特定のソフトゲーティング関数とパラメータは、信号と鮮鋭度に関する所定の画像処理アプリケーションの要件に対して考慮されるべきである。