Journal of Magnetic Resonance Imaging

To establish a general methodology for quantifying streamline‐based diffusion fiber tracking methods in terms of probability of connection between points and/or regions.

The commonly used streamline approach is adapted to exploit the uncertainty in the orientation of the principal direction of diffusion defined for each image voxel. Running the streamline process repeatedly using Monte Carlo methods to exploit this inherent uncertainty generates maps of connection probability. Uncertainty is defined by interpreting the shape of the diffusion orientation profile provided by the diffusion tensor in terms of the underlying microstructure.

Two candidates for describing the uncertainty in the diffusion tensor are proposed and maps of probability of connection to chosen start points or regions are generated in a number of major tracts.

The methods presented provide a generic framework for utilizing streamline methods to generate probabilistic maps of connectivity. J. Magn. Reson. Imaging 2003;18:242–254. © 2003 Wiley‐Liss, Inc.

Sử dụng theo dõi tensor khuếch tán MRI (DTT) để thử nghiệm sự hiện diện của các đường dẫn sợi thần kinh chưa biết liên kết giữa vỏ não giữa fusiform và thùy thái dương trước trong cơ thể người. Các đường dẫn này được giả định tồn tại vì các khu vực này đồng kích hoạt trong các nghiên cứu fMRI về khuôn mặt và từ ngữ có giá trị cảm xúc, điều này gợi ý một mối liên hệ chức năng có thể được điều phối bởi các kết nối thần kinh.

Tổng cộng 15 đối tượng bình thường đã được nghiên cứu bằng các phương pháp DTT không thiên lệch được thiết kế để khảo sát các đường đi chưa biết, bao gồm việc hạt giống toàn bộ não và các vùng lựa chọn đường dẫn lớn. Một số bước kiểm soát chất lượng đã xác nhận kết quả.

Các đường dẫn amygdalo‐fusiform và hippocampo‐fusiform song song đã được phát hiện ở tất cả các đối tượng. Các đường dẫn bắt đầu/kết thúc tại cuộn giữa fusiform ở trên rãnh thái dương bên ngoài hai bên. Đường dẫn trên cùng kết thúc/bắt đầu tại hạch amygdala trên bên. Đường dẫn dưới cùng băng ngang ở giữa và kết thúc/bắt đầu tại đầu hippocampal. Các đường dẫn có xu hướng trái, với diện tích mặt cắt ngang lớn hơn liên tục, độ dị hướng cao hơn và giá trị riêng tối thiểu (D‐min) thấp hơn ở bên trái, nơi D‐min đánh giá độ khuếch tán các sợi ngang nội tại không phụ thuộc vào độ cong.

Để trình bày hình ảnh động của một chất đánh dấu tưới máu có khả năng khuếch tán, [¹³C]urea hyperpolarized, nhằm đo lường lưu lượng máu theo từng vùng trong các mô hình ung thư tiền lâm sàng.

Một chuỗi xung sử dụng phương pháp tăng cường trạng thái tự do ổn định (bSSFP) đã được phát triển, với các góc lật tăng dần để lấy mẫu từ hóa hyperpolarized một cách hiệu quả. Điều này cho phép hình ảnh thời gian và thể tích của tín hiệu [¹³C]urea. Động lực tín hiệu khu vực được định lượng cho thận và gan, và ước tính lưu lượng máu tương đối được lấy từ dữ liệu. Các mô phỏng tưới máu chi tiết được thực hiện để xác thực phương pháp.

Các khác biệt đáng kể đã được quan sát trong các mẫu tín hiệu giữa mô gan bình thường và mô gan ung thư ở chuột. Cụ thể, giảm 19% lưu lượng máu trung bình đã được ghi nhận trong các khối u, với mức tăng 26% ở vành khối u. Bản đồ lưu lượng máu cũng đã được so sánh với kết quả hình ảnh chuyển hóa bằng [1‐¹³C]pyruvate hyperpolarized.

Đánh giá tưới máu theo vùng là khả thi thông qua hình ảnh [¹³C]urea hyperpolarized, điều này có ý nghĩa trong hình ảnh ung thư. J. Magn. Reson. Imaging 2011;33:692–697. © 2011 Wiley‐Liss, Inc.

Để phát triển một sơ đồ phân tích đặc trưng định lượng toàn cầu từ hình ảnh cộng hưởng từ (MRI) vú mới và đánh giá tính khả thi của nó trong việc đánh giá phản ứng của khối u với hóa trị liệu neoadjuvant.

Một tập dữ liệu bao gồm hình ảnh MRI vú được thu thập từ 151 bệnh nhân ung thư trước khi hóa trị liệu neoadjuvant đã được sử dụng. Trong số đó, 63 bệnh nhân có phản ứng hoàn toàn (CR) và 88 bệnh nhân có phản ứng một phần (PR) với hóa trị theo tiêu chí RECIST. Một sơ đồ phát hiện hỗ trợ bằng máy tính (CAD) đã được áp dụng để phân đoạn vùng vú được thể hiện trên hình ảnh MRI vú và tính toán tổng cộng 10 đặc trưng hình ảnh động để đại diện cho sự tăng cường parenchyma cả từ hai vú hoặc sự không đối xứng hai bên giữa hai vú. Để phân loại giữa các trường hợp CR và PR, chúng tôi đã thử nghiệm một bộ phân loại được chọn kết hợp với mạng nơ-ron nhân tạo và một Bộ đánh giá tập hợp phụ. Bộ phân loại đã được huấn luyện và kiểm tra bằng cách sử dụng phương pháp kiểm định chéo dựa trên loại bỏ một trường hợp (LOCO). Diện tích dưới đường cong đặc trưng hoạt động của bộ phân loại (AUC) đã được tính toán để đánh giá hiệu suất của bộ phân loại.

Từ danh sách 10 đặc trưng ban đầu, bốn đặc trưng được chọn bởi hơn 90% số lần trong các lượt kiểm tra chéo LOCO. Trong số đó, ba đặc trưng đại diện cho sự không đối xứng hai bên của các đặc trưng động giữa hai vú. Sử dụng bộ phân loại đã thu được AUC = 0.83 ± 0.04, cao hơn đáng kể so với việc sử dụng từng đặc trưng riêng lẻ để phân loại giữa các trường hợp CR và PR (P < 0.05).

Nghiên cứu này đã chứng minh rằng phân tích định lượng các đặc trưng động toàn cầu tính toán từ MRI vú trước hóa trị có tiềm năng tạo ra một dấu hiệu lâm sàng hữu ích liên quan đến phản ứng của khối u với hóa trị liệu neoadjuvant. J. Magn. Reson. Imaging 2016;44:1099–1106.

Đánh giá một cách có hệ thống khả năng tái lặp của hệ số khuếch tán bề mặt gan (ADC) từ hình ảnh khuếch tán trọng số theo nhịp tim có tác động tối thiểu liên quan đến nhịp tim và để đánh giá phương pháp lọc tín hiệu nhằm loại bỏ nhiễu.

Sau khi được Ủy ban Xem xét Đạo đức tại cơ sở phê duyệt và có sự đồng ý bằng văn bản, tám tình nguyện viên khỏe mạnh đã trải qua bốn lần lặp lại chuỗi hình ảnh khuếch tán trọng số theo nhịp thở (3T, b: 0,150,500 s/mm²) không (RTnoCT, 51 giây) và với việc tối ưu hóa nhịp tim cá nhân (RTCT, 306 giây). Thời gian trễ tim tối ưu đã được xác định riêng bằng một chuỗi giữ hơi thở kéo dài 5 giây. Hệ số khuếch tán bề mặt gan monoexponential và tỷ lệ hệ số khuếch tán gan trái- phải được tính toán từ các phép đo tín hiệu trong vùng quan tâm (ROI) (hai người đọc độc lập). Một phương pháp lọc, loại trừ các cường độ tín hiệu thấp hơn cường độ trung bình ở giá trị b cố định, đã cung cấp tính toán lại ADC. Giới hạn thỏa thuận (LOAs) từ khoảng tin cậy 95% cho các sự khác biệt trong bốn lần lặp lại đã cung cấp khoảng biến thiên.

Đối với Người đọc 1 (Người đọc 2), tỷ lệ hệ số khuếch tán gan trái-phải cao hơn đáng kể ở RTnoCT 1.51 (1.52) so với RTCT 1.12 (1.15), P = 0.012 (P = 0.017). Cụ thể cho RTnoCT và RTCT: LOAs gan trái là ±835 (±775), ± 315 (±369) 10^‐6mm²/s; LOAs gan phải là ±392 (±445), ± 172 (±140) 10^‐6mm²/s: LOAs lớn hơn ở thùy trái so với thùy phải (cả hai đều P < 0.001). Sau khi lọc, LOAs ADC gan trái giảm còn ±650 (±367) 10^‐6mm²/s, P = 0.17 (P < 0.001); ± 152 (±208) 10^‐6mm²/s (cả hai đều P < 0.002) và tỷ lệ ADC gan trái-phải giảm còn 1.28 (1.20), P = 0.017 (P = 0.012); 1.09 (1.08), P = 0.106 (P = 0.105).

So với các phương pháp thu nhận không theo nhịp tim, việc tối ưu hóa cá nhân hóa nhịp tim đã cải thiện khả năng tái lặp của ADC ở cả hai thùy gan và giảm sự khác biệt ADC giữa gan trái và phải. Khả năng tái lặp ADC gan trái còn được cải thiện thêm sau khi lọc tín hiệu. J. Magn. Reson. Imaging 2016;43:1100–1110.

Xác định các dị vật do chuyển động của tim trong gan và đánh giá việc sử dụng phương pháp xử lý sau để giảm thiểu các dị vật này trong các phép đo lặp lại.

Ba đối tượng đã trải qua các quét trọng số khuếch tán (DW) trong điều kiện nín thở bao gồm 25 lần lặp lại cho ba giá trị b (0, 500, 1000 giây/mm²). Các bản đồ thống kê tính toán từ những lần lặp lại này được sử dụng để đánh giá sự phân bố và hành vi của các dị vật do chuyển động của tim trong gan. Một phương pháp xử lý sau khách quan để giảm thiểu các dị vật đã được so sánh với các tiêu chuẩn vàng được xác định bởi bác sĩ chẩn đoán hình ảnh.

Sự suy giảm tín hiệu được thể hiện rõ ở những vùng gần với tim, chẳng hạn như thùy trái, nhưng cũng có mặt ở thùy phải và ở các đoạn gan xa. Sự suy giảm này trở nên trầm trọng hơn khi giá trị b tăng và dẫn đến việc ước lượng độ khuếch tán trở nên cao hơn thực tế. So với một tiêu chuẩn vàng được xác định bởi bác sĩ chẩn đoán hình ảnh, một phương pháp chỉnh sửa xử lý sau được chứng minh là có khả năng giảm thiểu dị vật do chuyển động của tim.

Để đánh giá tác động của việc giảm nhiễu động học lên chụp cộng hưởng từ khuếch tán (DWI-MRI) của gan, chúng tôi đã so sánh DWI bù vận tốc (VC-DWI) và DWI bù vận tốc kết hợp với gradient tứ diện (t-VC-DWI) với DWI thông thường (c-DWI) trong việc đánh giá hệ số khuếch tán rõ ràng (ADC) của gan.

Trên 12 tình nguyện viên khỏe mạnh, gan đã được quét bằng các chuỗi c-DWI, VC-DWI và t-VC-DWI. Tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR) và ADC của mô gan được đo và so sánh giữa các chuỗi.

Chất lượng hình ảnh được đánh giá cao hơn khi sử dụng t-VC-DWI so với các phương pháp khác. SNR của t-VC-DWI cao hơn đáng kể so với VC-DWI (P < 0.05) và tương đương với c-DWI. ADC ở cả hai thùy gan thấp hơn đáng kể đối với t-VC-DWI so với c-DWI (P < 0.01). ADC ở thùy trái thấp hơn đáng kể đối với VC-DWI so với c-DWI (P < 0.01). Mặc dù ADC ở thùy trái cao hơn đáng kể đối với c-DWI (P < 0.01), không có sự khác biệt đáng kể nào về ADC giữa thùy phải và thùy trái đối với VC-DWI và t-VC-DWI.

Sử dụng chuỗi t-VC-DWI cho phép chúng tôi điều chỉnh ADC của gan để loại bỏ sự tăng giả do chuyển động tim, với SNR được bảo tồn. J. Magn. Reson. Imaging 2013;37:172–178. © 2012 Wiley Periodicals, Inc.

Đánh giá ảnh hưởng của việc áp dụng kỹ thuật BLADE (Siemens, Siemens Medical Systems, Erlangen, Đức), một kỹ thuật nhằm giảm artefact chuyển động, lên việc chỉnh sửa thu thập dự kiến kích hoạt bởi điều hướng (PACE) của MRI gan trọng số T2 (T2WI).

Hai mươi ba bệnh nhân liên tiếp với tổng cộng 57 bệnh lý gan cục bộ (39 ác tính, 18 lành tính) và 57 bệnh nhân không có tổn thương gan đã trải qua nghiên cứu MRI trong điều kiện thở tự nhiên. Hình ảnh được đánh giá định lượng bằng cách tính toán tỉ lệ tương phản giữa gan và tổn thương. Hai phân tích chủ quan cũng đã được thực hiện. Hai người quan sát đã đánh giá độc lập chất lượng hình ảnh và mức độ tin cậy trong việc phát hiện và định tính các nốt gan theo thang điểm 5. Phân tích thống kê được thực hiện với bài kiểm tra Wilcoxon cho các cặp phù hợp ngoại trừ hiệu suất chẩn đoán được đánh giá bằng phân tích đặc tính hoạt động của người nhận sắc thái tự do jackknife (JAFROC).

Không có sự khác biệt đáng kể trong tỉ lệ tương phản giữa gan và tổn thương trung bình giữa PACE T2WI với BLADE (T2WI-BLADE) (trung bình ± SD = 0.29 ± 0.14) và không có BLADE (0.30 ± 0.14) (P = 0.39). Đánh giá trực quan của PACE T2WI-BLADE (4.8 ± 0.47) tốt hơn so với không có BLADE (4.3 ± 0.8) (P < 0.0001), mặc dù không có sự khác biệt đáng kể trong phát hiện và định tính tổn thương gan khi sử dụng phân tích JAFROC.

Kỹ thuật BLADE có thể cải thiện chất lượng hình ảnh bằng cách giảm artefact chuyển động trong MRI gan mà không làm ảnh hưởng đến hiệu suất chẩn đoán. J. Magn. Reson. Imaging 2009;30:321–326. © 2009 Wiley‐Liss, Inc.