1.5T磁共振脑部三维准连续动脉自旋标记技术的一致性研究

摘要

目的：研究同型号1.5T磁共振三维准连续动脉自旋标记（3DpCASL）技术测量脑血流量的一致性。鉴于多中心数据大融合已成为临床及科研的大势所趋，为了进一步推进数据多中心共享的步伐，本研究探讨同型号1.5T磁共振3DpCASL数据多中心融合的可行性及注意事项。　　方法：征集健康志愿者10名（男：8名；女：2名），年龄30~38岁，平均年龄33岁，其中一名志愿者中途退出实验。所有数据均采用两台同型号GE Signa HDxt1.5T磁共振扫描仪进行扫描，采用8通道高清头颅线圈采集信号。扫描序列包括常规序列及功能序列两部分。常规序列包括T1WI,T2WI,T2flair,3DMRA（用于排除脑血管畸形）。功能序列包括PLD分别为1.5s、2.0s、2.5s3DpCASL,高清3D T1BRAVO矢状位。所有受试者均在两台同型号1.5T磁共振扫描仪（扫描仪1和扫描仪2）上接受4次含有相同扫描序列的扫描，同一志愿者每次扫描时间点固定，且每次扫描间隔4-7天，第4次扫描在不同扫描仪上进行。将ASL扫描所得原始数据用GE ADW4.5工作站FUNCTOOL工具进行处理，得到38幅图像的脑血流（cerebral blood flow,CBF）图。基于Matlab2014b平台运行WFU Pickatlas3.0，使用TD标准模板（Talairach Daemon database atlases）对全脑各脑区进行分割，提取各脑区CBF值。对四次扫描各脑区CBF值使用SPSS18.0进行计算得到组内相关系数（intraclass correlation coefficient，ICC），绘制散点图，采用EXCEL2010计算得到各脑区个体内变异率（within-subject variation coefficient,wsCV），采用MedCalc15.6进行Bland-Altman图分析。　　结果：PLD=1.5s时，两台设备信噪比为2.80和2.73；PLD=2.0s时，两台设备信噪比为1.88和1.86；PLD=2.5s时，两台设备信噪比为1.52和1.40。随着PLD时间的延长，各脑区CBF值呈上升趋势。总体脑区水平不同PLD时间可靠性（ICC取值范围为0.836-0.951）及重复性（wsCV取值范围为0.56%-5.97%）良好。PLD=1.5s时设备内及设备间几次扫描间决定系数（R2分别为0.609、0.728和0.759）要大于PLD=2.0s（R2分别为0.592、0.735和0.651）和PLD=2.5s（R2分别为0.440、0.706和0.709）时设备内及设备间几次扫描间决定系数。Bland–Altman图显示PLD=1.5s时数据的分布范围更稳定。　　结论：1.5T同型号磁共振扫描仪所得3DpCASL数据一致性在不同参数时有差异，为了多中心及多个设备的数据稳定性，建议使用的PLD时间为1.5s。

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