[發(fā)明專利]用于以MRI計(jì)算質(zhì)子密度脂肪分?jǐn)?shù)的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880047712.5
• 申請日: 2018-02-23
• 公開（公告）號: CN110998350B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 奧洛夫·達(dá)爾奎斯特賴因哈德
• 申請（專利權(quán)）人: 阿姆拉醫(yī)療有限公司
• 主分類號: G01R33/48
• 分類號: G01R33/48;G01R33/485;G01R33/50;G01R33/56
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 牟靜芳;鄭霞

本發(fā)明涉及一種基于感興趣區(qū)域(ROI)中的脂肪參考脂質(zhì)定量并使用參考組織的確定來從水和脂肪分離的磁共振成像MRI計(jì)算質(zhì)子密度脂肪分?jǐn)?shù)PDFF的方法。該方法包括確定以下內(nèi)容的步驟：F.β_f/R，其中F是由MRI提供的ROI中的脂肪信號，β_f是提供參考組織中和ROI中的脂肪信號的T1飽和度值之間的比率的函數(shù)；并且R是脂肪信號和水信號之和在強(qiáng)度標(biāo)度上的表示，其中脂肪信號和水信號中的每一個(gè)的飽和度等于參考組織中脂肪的飽和度。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及基于脂肪參考脂質(zhì)定量(fat-referenced lipid quantification)的質(zhì)子密度脂肪分?jǐn)?shù)(PDFF)磁共振成像(MRI)的計(jì)算。

背景技術(shù)

非酒精性脂肪肝疾病(NAFLD)——一系列以脂肪變性為特征的疾病——與代謝綜合征、糖尿病和肥胖癥相關(guān)(Ekstedt等人，2006年；Ertle等人，2011年)，并可導(dǎo)致晚期纖維化、肝硬化和肝細(xì)胞癌(Ekstedt等人，2006年；Wattacheril等人，2012年)。非酒精性脂肪肝炎(nonalcoholic steatohepatitis)——一種更嚴(yán)重的NAFLD形式——現(xiàn)在是發(fā)達(dá)國家中肝病的最常見的單一原因(Sanyal，2011年；Misra等人，2009)，并與高發(fā)病率和死亡率相關(guān)聯(lián)?；加蠳AFLD的患者的肝細(xì)胞脂肪的評估和分級通常需要肝臟活檢和組織學(xué)。然而，由于肝臟活檢是一個(gè)昂貴、侵入性且痛苦的過程，對采樣可變性敏感(Hubscher，2006年；Wieckowska等人，2008年)，所以包括磁共振波譜(MRS)和MRI的成像模式經(jīng)常被用來確定質(zhì)子密度脂肪分?jǐn)?shù)(PDFF)。PDFF-MRS是一種用于肝臟脂肪含量的定量的非侵入性且精確的方法，但由于其費(fèi)用和對特定專業(yè)知識(shí)的依賴性，在臨床實(shí)踐中實(shí)施已證明是困難的。此外，該方法僅給出肝臟脂肪含量的局部估計(jì)(Reeder等人，2010年)。多回波MRI確定的PDFF成像提供肝臟脂肪的非局部、定量、標(biāo)準(zhǔn)化的測量結(jié)果，該測量結(jié)果可重現(xiàn)并與MRS(Noureddin，2013年；Kamg 2011年)、肝臟活檢(Tang等人，2013年)和離體測量(Bannas等人，2015年)密切相關(guān)。

基于異相和同相圖像的采集的使用兩點(diǎn)Dixon(2PD)技術(shù)的傳統(tǒng)定量脂肪分?jǐn)?shù)分析已被證明可用于評估肝臟脂肪(Dixon，1984年；Glover，1991年；Qayyum等人，2005年；Pilleul等人，2005年；Reeder等人，2005年；Reeder和Sirlin，2010年)。2PD相對于多回波Dixon的缺點(diǎn)在于，T2*必須在單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)中確定。但是，本質(zhì)上，雙回波和多回波Dixon共享有影響MRI信號強(qiáng)度的相同的混雜因素，包括T₂*衰減、肝臟脂肪的光譜復(fù)雜性和T₁-飽和度偏差(Reeder等人，2011年；Chebrolu等人，2010年)。雖然前三個(gè)因素可以通過信號建模來減少，但是通常使用低翻轉(zhuǎn)角(flip angle)來避免T₁-飽和度偏差，這是因?yàn)榻惶娴拈L重復(fù)時(shí)間會(huì)導(dǎo)致不可行的屏氣時(shí)間。然而，低翻轉(zhuǎn)角與低信噪比(SNR)相關(guān)聯(lián)，導(dǎo)致肝臟PDFF成像靈敏度降低(Johnson等人，2014年)。這使得圖像體素尺寸、屏氣長度和SNR之間的權(quán)衡變得復(fù)雜。此外，隨著SNR降低，適當(dāng)?shù)木€圈定位變得更加重要，尤其是在肥胖患者中，這使得該技術(shù)的臨床轉(zhuǎn)換更加困難。

通過增加翻轉(zhuǎn)角，從而將采集轉(zhuǎn)換到T₁-飽和度狀態(tài)，體素尺寸、屏氣長度和期望水平的SNR之間的權(quán)衡變得不那么關(guān)鍵(等人，2014年)。然而，T₁加權(quán)會(huì)導(dǎo)致測量信號的偏差，除非進(jìn)行校正(Fleysher等人，2009年)。正如Kuhn及同事所證明的那樣，使用更復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)自適應(yīng)地測量和補(bǔ)償T₁偏差是可能的(等人，2014年)。如果脂肪和水組織的T₁值被很好地表征，那么將這種校正應(yīng)用于三維(3D)采集是簡單的。然而，MR脈沖序列實(shí)現(xiàn)方式的具體特征以及水和脂肪的T₁的定量不確定性可能影響信號方程的有效性，并導(dǎo)致殘余T₁偏差。