并行采集技术对颅脑MRI影像组学特征稳定性的影响

摘要：

目的:探讨集成并行采集技术(iPAT)对颅脑磁共振影像组学特征稳定性的影响.方法:采用3.0T磁共振对自制体模和6例健康志愿者(被试组)行颅脑横轴面扫描,扫描序列包括T1 WI(S1)、T1-FLAIR(S2)、T2-FLAIR(S3)和T2 WI(S4),各序列分别采用不同缩减因子(R)的2种并行采集技术(GRAPPA和mSENSE)进行扫描.其中体模组4个序列使用的GRAPPA和mSENSE技术均分别采用了6种R值(R=none,2,3,4,5,6),共获得48组图像;被试组4个序列使用的GRAPPA和mSENSE技术均分别采用了3种R值(R=none,2,3),共获得24组图像.基于各组图像,提取4个体模ROI(P-ROI)或4个脑实质ROI(V-ROI)的影像组学特征.计算每个序列图像上每个P-ROI和V-ROI中提取的组学特征在6种(R=none,2,3,4,5,6)和3种缩减因子(R=none,2,3)之间的变异系数(CV=特征均值/标准差),基于CV值对特征的稳定性进行分级(分为十分稳定、稳定、一般和不稳定共4级).首先,通过CV评价使用不同数量的加速因子对GRAPPA和mSENSE两种并行采集技术提取的组学特征稳定性的影响;然后,采用χ2检验分析两种并行采集技术对不同序列和不同ROI之间组学特征稳定性影响的差异.结果:iPAT及缩减因子的不同组合对影像组学特征稳定性的影响显著.体模数据中,6种R(none,2,3,4,5,6)时,mSENSE和GRAPPA图像上提取的极稳定特征的占比均低于5％,mSENSE图像的特征稳定性较GRAPPA更差;同时包含3个R值(R=none,2,3)的mSNESE和GRAPPA共6组图像时,4个序列之间(χ2=257.807,P<0.001)及4个P-ROI之间(χ2=87.379,P<0.001)特征稳定性的差异均有统计学意义,FLAIR序列(S2和S3组)能提供更多极稳定的特征;与3组图像(R=none,2,3)相比,6组图像(R=none,2,3,4,5,6)时仅在4个P-ROI之间观察到特征稳定性的差异有统计学意义(χ2=25.115,P<0.05).在被试组中(R=none、2、3),仅在4个V-ROI之间发现特征稳定性的差异有统计学意义(χ2=46.642,P<0.001).结论:集成并行采集技术及缩减因子对磁共振影像组学特征稳定性有显著影响,基于GRAPPA提取的组学特征的稳定性要高于mSENSE.组学分析时应尽可能使用并行采集技术及缩减因子(R=2、3)相同的图像,以提高特征的稳定性.

关键词：并行采集、影像组学、纹理特征、稳定性、变异系数、磁共振成像

所属期刊栏目：38

分类号：R445.2;R735.7(诊断学)

在线出版日期：2023-05-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：514-521