IVIM 参数估计的鲁棒指标 —— 面向临床 MRI 扫描器的 R-Index

Yan Dai; Xun Jia; Yen-peng Liao; Jie Deng

IVIM 参数估计的鲁棒指标 —— 面向临床 MRI 扫描器的 R-Index

医学物理 2025-08-05 v1

作者: Yan Dai , Xun Jia , Yen-peng Liao , Jie Deng

摘要

背景：内体节律运动(IVIM)模型刻画组织中水的扩散和血管 perfusion，提供的量化生物标志物对于肿瘤组织表征具有价值。然而，基于该模型的参数估计存在挑战，由于其欠定性质，导致在临床场景下尤其在低信噪比(SNR)条件下表现差，重现性差。目的：本研究分析IVIM模型拟合的不确定性，量化参数间的共线性，提出一种新指标以增强其对临床可行性的鲁棒性。研究类型：前瞻性。人群：1名健康志愿者。场强/序列：1.5T；单shot EPI DWI。评估：评估估计IVIM参数的概率分布在临床相关范围内的分布。评估参数间的共线性并提出一种新指标R-index。R-index线性组合单个IVIM参数以减轻共线性并降低估计不确定性。进行了仿真和志愿者研究，以验证参数共线性的存在，并评估R-index的鲁棒性。统计检验：无。结果：在典型临床环境(SNR=20)下的仿真研究中，归一化IVIM参数的均值标准偏差范围为0.107至0.269，而R-index显示降低至0.064。一名健康志愿者的重复扫描确认了参数共线性，其中32%的体素显示出统计上显著的相关(p<0.05)，平均Pearson相关系数为r=-0.96。结论：R-index在临床 MRI 常见的低SNR条件下提供了IVIM模型拟合的鲁棒指标，提高了再现性，潜在拓宽了其临床应用前景。

关键词

IVIM参数估计 R-index 临床MRI 参数共线性再现性

引用

@article{arxiv.2508.01083,
  title  = {R-Index: A Robust Metric for IVIM Parameter Estimation on Clinical MRI Scanners},
  author = {Yan Dai and Xun Jia and Yen-peng Liao and Jie Deng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.01083},
  year   = {2025}
}

IVIM 参数估计的鲁棒指标 —— 面向临床 MRI 扫描器的 R-Index

摘要

关键词

引用

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