Vergleich der kardialen Magnetresonanztomographie-Cine-Bilder mit Standard Atemstopps gegenüber freier Atmung und Echtzeit-CMR mit Compressed Sensing bei freier Atmung

  • Hintergrund: Die kardiale Magnetresonanztomographie (CMR) gilt als Referenzstandard für die Beurteilung der linksventrikulären Funktion und des Volumens des linken Ventrikels (LV). Neuartige Echtzeittechniken versprechen eine schnelle Bildgebung bei freier Atmung mit ähnlicher Qualität. Ziel dieser Studie war es, die Genauigkeit der standardmäßigen Steady-State-Free-Precession (SSFP)-Cine-Bildgebung bei angehaltenem Atem mit der gleichen Sequenz unter Verwendung von drei Signalmittelungen, während freier Atmung sowie mit einer Compressed-Sensing (Cs)- Echtzeittechnik während der freien Atmung zur Beurteilung von LV-Volumen und Masse zu vergleichen. Methoden: 24 Probanden wurden mit einer Standard-SSFP-Technik bei angehaltenem Atem (BH), mit derselben Technik bei freier Atmung unter Verwendung von drei durchschnittlichen Herzzyklen (SA-FB) sowie mit einem CS-Echtzeitprotokoll bei freier Atmung (CS-FB) untersucht. Verglichen wurden die Erfassungsdauer, die Genauigkeit sowie die Inter- und Intraobserver-Variabilität von LV-Funktion, Volumen und Masse. Ergebnisse: Die Echtzeit-Bildgebung war erheblich schneller als die freie Atmung mit drei Signalmittelwerten (p<0.001). Die Korrelation zwischen dem Referenzstandard (BH) und den beiden anderen Techniken war ausgezeichnet mit einem r2 für SA-FB vs. BH zwischen 0.74 - 0.89 und einem r2 für CS-FB vs. BH zwischen 0.81 und 0.94. SA-FB ergab mittlere Fehler zwischen 5.9% und 15% für verschiedene LV-Parameter, während CS-FB zu mittleren Fehlern von 6.5%bis 13% führte. Die Inter- und Intraobserver-Variabilität war bei der Echtzeit-Bildgebung ausgezeichnet und bei der SSFP-Bildgebung (SA-FB und BH) gut. Schlussfolgerung: Sowohl ein Standardprotokoll mit 3 Signalmittelungen, während der freien Atmung als auch die Compressed Sensing liefern genaue und reproduzierbare Messungen des LV, während die Echtzeit-Bildgebung wesentlich schneller ist.
  • Background: Cardiac magnetic resonance (CMR) cine imaging is regarded as the reference standard for the assessment of left ventricular (LV) function and volumes. Novel real-time techniques promise rapid imaging during free breathing with similar quality. The purpose of this study was to compare the accuracy of standard steady state free precession (SSFP) cine-imaging during breath holding with the same sequence using three signal averages during free breathing as well as a compressed sensing (CS) real-time technique during free breathing for the assessment of LV volumes and mass. Methods: 24 subjects were imaged using a standard breath hold SSFP technique (BH), the same technique during free breathing averaging three cardiac cycles (SA-FB), as well as using a CS real-time protocol during free breathing (CS-FB). Acquisition duration, accuracy, inter- and intraobserver variability of LV function, volumes and mass were compared. Results: Real time imaging was considerably faster than free breathing with three signal averages (p<0.001). Correlation between the reference standard (BH) and both other techniques was excellent with r2 for SA-FB vs BH between 0.74 - 0.89 and r2 for CS-FB vs BH between 0.81 and 0.94. SA-FB yielded mean errors between 5.9% - 15% for various LV parameters while CS-FB resulted in mean errors of 6.5% – 13%. Inter- and intra-observer variability were excellent for real-time and good for SSFP (SA-FB and BH) imaging. Conclusion: Both, a standard protocol with 3 signal averages during free breathing as well as compressed sensing provide accurate and reproducible measurements of the LV while real-time imaging is considerably faster.

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Verfasserangaben:Sina BremekampGND
URN:urn:nbn:de:hebis:30:3-761205
DOI:https://doi.org/10.21248/gups.76120
Verlagsort:Frankfurt am Main
Gutachter*in:Eike NagelORCiDGND, Thomas J. VoglORCiDGND
Betreuer:Eike Nagel
Dokumentart:Dissertation
Sprache:Deutsch
Datum der Veröffentlichung (online):02.10.2023
Jahr der Erstveröffentlichung:2023
Veröffentlichende Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Titel verleihende Institution:Johann Wolfgang Goethe-Universität
Datum der Abschlussprüfung:18.09.2023
Datum der Freischaltung:02.10.2023
Freies Schlagwort / Tag:Freie Atmung; Komprimierte Abtastung; MRT
Seitenzahl:46
HeBIS-PPN:512011451
Institute:Medizin
DDC-Klassifikation:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit
Sammlungen:Universitätspublikationen
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