人工智能-压缩感知加速的磁共振质子密度加权成像序列在膝关节骨关节炎软骨损伤评价中的应用研究

作者：潘珂; 黄小华; 刘念; 雷力行; 刘倩倩^*

来源：磁共振成像, 2022, 13(10): 138-156.

• 膝关节
• 骨关节炎
• 关节软骨
• 人工智能-压缩感知
• 质子密度加权成像
• 磁共振成像

目的 评价人工智能-压缩感知（artificial intelligence-compressed sensing, ACS）加速的质子密度加权成像（proton density weighted imaging, PDWI）序列在膝关节骨关节炎关节软骨损伤半定量评价中应用价值。材料与方法 本研究为前瞻性研究，采用3.0 T MRI对74名受检者扫描三组膝关节PDWI序列，分别采用并行采集（parallel imaging, PI）、压缩感知（compressed sensing, CS）、ACS进行加速。两位医师对图像质量进行4分制主观评分。将关节软骨分为14个区域，上述两位医师对软骨损伤进行8等级评价。此外，上述两位医师对其中15例受检者的3个区域软骨进行间隔超过一个月的两次评价。采用Friedman检验分析PI、CS、ACS图像主观质量评分差异。采用组内相关系数检验PI与CS、PI与ACS在14个区域软骨损伤评价中的一致性。计算CS与ACS在全关节软骨损伤评价中的敏感度与特异度。采用Cohen’s Kappa系数分析15例受检者PI、CS、ACS前后两次软骨损伤评价的一致性。结果 PI、CS、ACS加速的PDWI采集时间分别为428 s、375 s、155 s。三组序列各断面间图像质量医师主观评分差异无统计学意义（P值分别为0.607、0.174、0.529）。CS与PI、ACS与PI在14个区域关节软骨损伤评分中一致性良好（ICC范围分别为0.969～0.995、0.951～0.987）。除去三组序列中软骨损伤均诊断为阴性的区域后，CS与PI、ACS与PI在14个区域关节软骨损伤评价中一致性仍为良好（ICC范围分别为0.868～0.939、0.842～0.948）。CS、ACS在全关节软骨评价中特异度分别为99.6%、98.2%,1～6级评分敏感度范围分别为42.3%～100.0%、17.3%～87.9%。PI、CS、ACS在15例受检者3个区域前后两次软骨损伤评价中一致性强（κ≥0.803）。结论 ACS能在保证图像质量的同时大幅度加速多平面MRI PDWI序列，并在膝关节骨关节炎多区域关节软骨损伤半定量评价中达到与并行采集加速序列相似的诊断效能。

• 出版日期2022
• 单位川北医学院附属医院