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基于实时3D CMR-MOTUS的心律失常患者连续心室体积量化

医学物理 2026-03-05 v1

摘要

常规心血管磁共振(CRM)丘赛成像依赖于将多个心跳合并为单个心循环,失和谐患者因心跳间变异性导致运动伪影和功能信息丢失。实时2D成像可捕获单个心跳,但缺乏对心脏失和谐动力学的体积覆盖。我们提出一种3D实时运动场重建方法,使其能够通过自由运行的CMR协议在心律失常患者(尤其是早搏室阵发PVCs)中实现连续体积评估。CMR-MOTUS被扩展用于从连续、非采集、非屏气呼吸的数据中,通过可变密度笛卡尔OPRA轨迹获取数据,以联合重建实时3D运动场和运动校正参考图像。通过重建的运动场传播单个分割,计算心跳间的心室收缩功能(EF)。该方法在心脏运动幻 phantom上进行验证,并在四名健康志愿者和四名PVC患者中进行测试。幻影EF与真实值接近(22.1 ± 0.6百分比 vs. 21.9百分比)。在健康志愿者中,EF值与2D参考值一致,并呈现窄小分布,反映出生理一致性。在PVC患者中,EF分布呈双峰,较低峰对应明显降低的EF的PVC心跳。ECG确认了EF不规则与PVC事件的对齐。这些结果表明,3D实时运动场重建使我们能够在失和谐心脏中实现连续心跳间的体积量化,揭示了常规分箱遮蔽的功能异质性。双峰EF分布捕捉了PVC的真实血流动力学影响,可能为监测和治疗评估提供临床相关指标。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.04233,
  title  = {Continuous Ventricular Volumetric Quantification in Patients with Arrhythmias using Real-Time 3D CMR-MOTUS},
  author = {Thomas E. Olausson and Maarten L. Terpstra and Rizwan Ahmad and Edwin Versteeg and Casper Beijst and Yuchi Han and Marco Guglielmo and Birgitta K. Velthuis and Cornelis van den Berg and Alessandro Sbrizzi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.04233},
  year   = {2026}
}