VPAL：一种用于5D自由运行成像重建以减少重建时间的新方法
医学物理
2025-04-14 v2 数值分析
数值分析
摘要
目的：铁氧载体增强的5D自由运行全心室冠状磁共振成像（CMR）提供的图像质量可与CT相当，但需要数小时的重建时间，限制了临床应用。本研究开发了一种变量投影增广拉格朗日（VPAL）方法，用于5D运动分辨图像重建，并与交替方向乘子法（ADMM）进行比较。方法：在数值模拟中评估重建图像相对于基准图像的相对误差。在体内分析中，比较了VPAL和ADMM的重建时间、左心室舒张末期短轴（SA）血心肌锐利度、左心室射血分数（LVEF），以及放射科医生的图像质量评分。使用配对t检验（p<0.05）确定统计显著性，同时采用线性回归和Bland-Altman分析进行一致性评估。结果：VPAL和ADMM在相对于基准的相对误差相似，p=0.07。在体内数据集中，VPAL将重建时间从ADMM的16.3±3.6小时缩短至4.7±1.1小时，p=1e-10。血心肉边界锐利度在VPAL与ADMM之间呈高度相关，R²=0.97。VPAL和ADMM测得的LVEF值基本相似，ADMM为56±6%，VPAL为56±6%，p=0.55。VPAL和ADMM的重建均获得良好至优秀的诊断评分（VPAL vs. ADMM：2 Chamber 3.9±0.3 vs. 3.8±0.4；4 Chamber 3.9±0.4 vs. 3.9±0.4；mid-SA重新格式化视图 3.7±0.5 vs. 3.7±0.5）。结论：VPAL在保持功能评估等效图像质量的同时显著加快了ADMM的重建速度，支持其潜在的临床应用。
引用
@article{arxiv.2503.15711,
title = {VPAL: A novel method to reduce reconstruction time for 5D free-running imaging},
author = {Yitong Yang and Muhammad Naeem and Marly Van Assen and Jerome Yerly and Davide Piccini and Matthias Stuber and John Oshinski and Matthias Chung},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.15711},
year = {2025}
}