European Radiology：深度学习技术在快速3D屏气MR胰胆管成像中的应用

磁共振胰胆管成像（MRCP）是一种无创的诊断方法，是一项用于对胆道和胰腺管进行成像的影像学技术。MRCP常规使用呼吸机触发的三维（3D）采集，产生无层间隔的薄层图像。然而，MRCP通常需要较长的采集时间，并依赖于呼吸节律，常常增加运动伪影的风险。因此，在这种情况下，二维（2D）屏气（BH）MRCP仍然具有重要的价值。然而，二维序列对于小的病变来说太厚，而且不允许进行三维重建。因此，需要减少三维MRCP序列的采集时间并同时保持其优势。

现阶段，临床上已有一些学者尝试开发三维单波段各向同性协议：平行成像和压缩感应（CS）是快速三维波段MRCP的两种典型方法。有了平行成像，3D BH-MRCP已经变得可行。此外，与梯度和自旋回波序列（GRASE）相结合，在高场MR成像中提供了更好的均匀B0场。尽管结果很好，但该方法仍不能充分显示小导管结构。CS可通过对K空间的随机下采样结合迭代重建过程实现快速采集，是3D BH-MRCP的另一种方法。以前的研究表明，与标准的呼吸触发式3D MRCP相比，使用CS的3D BH-MRCP可以提高时间分辨率，同时保持图像质量。然而，临床实践中的高加速因子也可能导致图像质量下降。

最近，基于深度学习（DL）的方法旨在提高快速重建欠采样的MRI K空间数据的图像质量，并可解决上述限制。在一次屏气中实现快速三维MRCP的一个有用策略是结合CS和DL的优势。

近日，发表在European Radiology杂志的一项研究比较了3D CS- MRCP、3D GRASE-MRCP和传统2D MRCP的性能，为改善MRCP快速采集的图像质量提供了技术参考。

本项研究前瞻性地纳入了102名在3.0T下接受MRCP的连续患者，包括2D MRCP、3D GRASE-MRCP、3D CS- MRCP和3D DL-CS-MRCP。两位放射科医生使用五分制独立分析了整体图像质量、背景抑制、伪影和胰胆管的可视化。测量了总胆管（CBD）的信噪比（SNR）、CBD和肝脏的对比度-噪声比（CNR）以及管周组织和CBD的对比度，并采用Friedman测试来比较这四种方案。

与其他三种方案相比，3D DL-CS-MRCP的SNR和CNR值有所提高，与3D CS-MRCP和3D GRASE-MRCP相比对比度更好（所有，P < 0.05）。定性图像分析显示，与3D CS-MRCP相比，3D DL-CS-MRCP对二级肝内管和远端主胰管有更好的表现（所有，P < 0.05）。与二维MRCP相比，三维DL-CS-MRCP对二级肝左叶肝内胆管的显示表现出更好的性能，但在评估主胰腺管方面则较差（所有，P < 0.05）。此外，3D DL-CS-MRCP的图像质量明显高于3D GRASE-MRCP。

图 一位54岁的女性，胆总管的胰腺段狭窄和肝内胆管扩张。三维DL-CS-MRCP（d）与二维MRCP（a）、三维GRASE-MRCP（b）和三维CS-MRCP（c）的描述相比，清楚地描述了左侧二级肝内胆管（箭头）

研究表明，与传统的二维MRCP和三维MRCP与CS和GRASE的相应结果相比，基于深度学习重建的三维BH-MRCP通过提高SNR和CNR改善了图像质量，并使小肝管的可视化更好。然而，当关注胰腺管时，三维BH-MRCP仍应与二维MRCP相结合以用于常规临床MRCP的综合检查。

原文出处：

Yu Zhang,Wanlin Peng,Yi Xiao,et al.Rapid 3D breath-hold MR cholangiopancreatography using deep learning-constrained compressed sensing reconstruction.DOI:10.1007/s00330-022-09227-y