针对 1.5 T 条件下实时螺旋 bSSFP CMR 的快速在线深层 artifact 抑制
医学物理
2026-05-27 v1 机器学习
图像与视频处理
摘要
目的：实时 bSSFP MRI 允许快速自由呼吸心血管成像，但需要 10-16 片以进行功能评估，导致扫描时间延长。同时多片 (SMS) 成像可减少获取时间，但与非笛卡尔轨迹组合时依赖迭代重建，阻止在线使用。本研究探讨深度 artifact 抑制以促进 RT-SMS 的快速在线重建。方法：在 1.5 T 实现了两个同时获取的片的螺旋 bSSFP SMS RT 序列。重建采用 k 空间切片分离，然后在图像空间中使用 3D U-Net进行深度 artifact 抑制。对十名健康志愿者进行成像。比较 RT-SMS 与压缩感知 (CS) 重建之间的图像质量和重建时间。比较左心室 (LV) 和右心室 (RV) 在收缩末期 (EDV) 和舒张末期 (ESV) 以及 LV 质量 (LVM) 之间的数值。结果：RT-SMS 获取比 BH 成像快约 13 倍（15 秒 vs 3 分钟 15 秒）。使用深度 artifact 抑制的 RT-SMS 重建比 CS 快约 50 倍（30 秒 vs 24 分钟 55 秒）。深度 artifact 抑制在定量和定性图像质量上持续优于 CS（p<0.001）。BH 与 RT-SMS 深度 artifact 抑制之间的功能一致性良好（LVEDV: -7.5 ± 6.8 ml, LVESV: -0.9 ± 4.2 ml, RVEDV: -6.4 ± 8.4 ml, RVESV: 0.2 ± 10.7 ml, LVM: -10.3 ± 11.0 g）。结论：RT-SMS bSSFP CMR 的在线深度 artifact 抑制重建实现了自由呼吸短轴覆盖，显著减少获取和重建时间，同时保持诊断级图像质量。
引用
@article{arxiv.2605.26127,
title = {Rapid online deep artifact suppression for real-time spiral bSSFP CMR with blipped-CAIPI simultaneous multi-slice imaging at 1.5 T},
author = {Julius Åkesson and Iulius Dragonu and Einar Heiberg and Tina Yao and Rebecca Baker and Ruta Virsinskaite and Daniel Knight and Vivek Muthurangu and Jennifer Steeden},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.26127},
year = {2026}
}