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4D MRI是否可以成为胎儿成像的重大飞跃?

MRI 成像方法
发布:2020-12-01 10:56:26    

伦敦国王学院的研究人员开发了一种新的成像方法,临床医生可以获得有关胎儿心脏健康的更好信息。该团队在最近的一篇论文中描述了他们如何使用4D MRI测量体积血流量。

为了实现4D成像,研究人员将多个3D图像重构为电影循环,以模拟胎儿心跳。循环使两名心脏病专家可以可视化胎儿的血流,这是心脏健康的一个组成部分,而当前的产前成像技术很难轻易观察到这一点。

尽管MRI技术与用于成人心脏成像的技术类似,但该团队必须克服产前成像的众多技术限制,包括校正胎儿运动和更快的心率。

该研究的第二作者,伦敦国王学院小儿心脏病学高级讲师Kuberan Pushparajah表示,结果是胎儿心脏MRI的“巨大飞跃” 。Pushparajah在新闻稿中说:“现在,我们将能够同时研究心脏结构,并在首次使用MRI进行搏动时跟踪通过它的血液流动。”

4D流电影循环,显示在心动周期期间通过主动脉的搏动血流(单击播放)。(来源:自然通讯)

该研究小组对7例胎儿病例进行了新的4D成像方法测试,包括3名健康受试者,2名患有右侧主动脉弓的受试者和2名患有其他心脏异常的受试者。受试者的胎龄范围为24至32周。

当两名胎儿心脏病专家评估4D MR图像时,他们观察到整个心动周期的脉动血流。作者在《自然通讯》上发表的一篇论文中指出,血流模式在2D和3D可视化中均按预期方式出现。

读者使用4D图像成功描绘了140种可能的血管分割中的96%。他们还使用感兴趣的区域来创建流量曲线,该曲线的成功率为97%,并且对于大多数受试者而言,它们在主要动脉中显示出搏动性,相性血流。

成像方法的一个缺点是,它在观察通过动脉导管(DA)的血流方面表现相对较差。当读者对他们对所有结构的描绘信心满满时,他们给DA带来了最低的得分,这表明血管边界的视觉化效果很差。所有其他结构收到的分数表明至少部分血管边界已明确定义。

DA的问题可能归因于MRI方法的低空间分辨率和长时间分辨率,这可能导致最小边界模糊。MRI技术的其他问题还包括一些相互重复性偏差,包括一个读者对血流的评分比另一个读者稍快。

尽管存在这些缺点,读者仍可以观察到流出道的流速最快,下腔静脉和上腔静脉的流速较慢。共同首席研究作者汤姆·罗伯茨(Tom Roberts)表示,这证明了该方法对识别血流异常的有效性 。

伦敦国王学院围产期成像研究助理罗伯茨说:“本文的结果令人兴奋,因为没有人能够使用像这样的四个维度的MRI来观察胎儿心脏。” “医生可以开始测量每次心跳中抽出了多少血液,这些血液可以用来判断心脏的运行效率。”

作者指出,该方法仍需要在不同的场强下进行优化和测试。他们还呼吁进行将其4D成像方法与多普勒超声进行比较的研究。

研究小组希望有一天可以使用该方法更好地诊断先天性心脏病(CHD)。这一点特别重要,因为某些形式的冠心病很难通过超声诊断。

罗伯茨说:“如果在出生前检测到冠心病,那么医生可以在出生后立即进行适当的护理,这有时可以挽救生命,这还可以让父母提前准备,否则可能在出生,可能会非常压力。”

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