通过减少部分体积效应提高乳腺癌组织钠浓度定量方法
计算机视觉与模式识别
2025-11-18 v2
摘要
引言：在钠（23Na）磁共振成像（MRI）中，部分体积效应（PVE）是体内组织钠浓度（TSC）定量测量最常见的误差来源之一。先进的图像重建算法，如压缩感知（CS），有可能减少PVE。因此，我们研究了使用CS方法提高乳腺癌患者图像质量和TSC定量精度的可行性。受试者与方法：本研究在7T MRI扫描仪上检查了三个健康受试者和12名乳腺癌女性患者。使用加权总变动（wTV）、方向总变动（dTV）、解剖引导总变动（AG-TV）和自适应组合（ADC）方法重建了23Na-MRI图像。评估了基于钠数据的肿瘤体积描绘一致性（使用Dice得分），并对 various 图像重建方法进行TSC定量。计算Pearsons相关系数以评估wTV、dTV、AG-TV和ADC值之间的关系。结果：所有方法都提供了保留钠信号和组织结构的乳腺MRI图像。wTV、dTV和AG-TV的平均Dice得分分别为65%、72%和75%。乳腺肿瘤的平均TSC值分别为wTV、dTV、AG-TV和ADC为61.0、72.0、73.0和88.0 mmol/L。观察到wTV和dTV之间出现强负相关（r = -0.78, 95% CI [-0.94, -0.31], p = 0.0076），并发现dTV和AG-TV之间存在强正相关（r = 0.71, 95% CI [0.16, 0.92], p = 0.0207）。结论：本研究结果表明，肿瘤外观和TSC估计可能取决于所使用的图像重建类型以及所用的参数。这可能主要是由于其降低PVE能力的差异所致。
引用
@article{arxiv.2503.19570,
title = {Improved tissue sodium concentration quantification in breast cancer by reducing partial volume effects: a preliminary study},
author = {Olgica Zaric and Carmen Leser and Vladimir Juras and Alex Farr and Pavol Szomolanyi and Malina Gologan and Stanislas Rapacchi and Laura Villazan Garcia and Haider Ali and Christian Singer and Siegfried Trattnig and Christian Licht and Ramona Woitek},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.19570},
year = {2025}
}