2022年02月01日发布 | 1080阅读

迭代金属伪影消除(iMAR)技术在消除Onyx栓塞术后CT成像伪影的应用

陈成伟

中山大学附属第三医院

朱悦琦

上海交通大学附属第六人民医院

许奕

海军军医大学附属长海医院

达人收藏

海德堡大学的Schmitt等通过体外实验模型评估在传统CT中使用iMAR减少Onyx 18造成的成像伪影的效果,研究结果发表于2021年10月的《Clinical Neuroradiology》杂志。


——摘自文章章节

【REF: Schmitt N, et al. Clin Neuroradiol. 2021. doi:10.1007/s00062-021-01101-6】



研究背景


Onyx是血管内栓塞颅内动静脉畸形(AVM)最常用的栓塞剂之一,其缺点是容易在CT中产生成像伪影(IA)。成像伪影可能是栓塞期间或术后检测颅内出血的关键障碍,在过去几年中,已经引入了几种用于减少金属相关CT成像伪影的采集和后处理技术,其中之一是迭代金属伪影消除(iMAR)软件(Siemens Healthineers, Erlangen, Germany)。近期,海德堡大学的Schmitt等通过体外实验模型评估在传统CT中使用iMAR减少Onyx 18造成的成像伪影的效果,研究结果发表于2021年10月的《Clinical Neuroradiology》杂志。


 图1. 实验用体外2D和3D AVM模型的示意图。对于2D模型,使用了直型结构的管道。对于3D AVM模型,手动配置不同直径的管道于不规则形态,并插入塑料容器中。使用Onyx 18完全填充两种型号的管路。对于定量成像分析,通过iMAR软件将标准化甜甜圈形感兴趣区(ROI)置于每个模型周围的中心



研究方法

通过使用Onyx 18填塞具有二维和三维AVM样结构的两种不同的体外模型(图1),随后将模型插入脑成像体模中,并采集有(n=5)和无(n=10)邻近实验性出血的图像。随后应用iMAR算法进行伪影消除,对原始和后处理图像的成像伪影进行定量和定性分级,同时评估显示实验性出血的效能。

代表性图片:


图2. 两种型号和相应对照组的原始和后处理代表性CT图像。常规CT图像以标准脑窗显示,窗宽80hu,层面/中心窗位40hu。比较原始CT图像和后处理CT图像的相同图像切片, iMAR软件可以观察到两种体外模型的成像伪影明显减少


图3. 两种体外模型的原始和后处理代表性CT图像,相邻实验出血部位。比较原始(无iMAR)和后处理(使用iMAR)图像,在伪影减少后可以更好地定义及明确实验性出血。由于DMSO兼容的管道仍然具有有限的不透射线性,尤其是在2D管模型的图像上,可以观察到轻微的管道相关伪影。实验出血为白色箭头


图4. 定量和定性图像分析结果的图示。在2Da)和3D AVM模型(b. 定量分析;c. 通过5分量表进行定性分析)中,与原始CT图像(无iMAR)相比,在后处理图像(使用iMAR)中Onyx 18造成的成像伪影明显更低。后处理图像与生理盐水填充管对照组的伪影程度差异仍有统计学意义。通过5分量表进行的定性分析证明,在两种体外模型(d. 2D管路模型;e. 3D AVM模型)中,处理后图像中定义实验性出血的效能更好,而生理盐水填充的体外模型中则没有差异。


表1. 使用iMAR算法后处理前后的Onyx 18相关成像伪影


表2. 没有实验性出血的3D AVM模型中定性成像分析结果总结


表3. 用于定义实验性出血的定性成像分析结果总结



研究结果

通过比较原始和后处理CT图像的成像伪影(图1、2),定量和定性分析显示后处理图像的伪影降低,定量分析显示2D模型:23.92±8.02 HU(无iMAR)vs. 5.93±0.43 HU(有iMAR);3D模型:53.19±53.19 HU vs. 19.91±6.03 HU。没有实验性出血的3D AVM模型的定性分析证明与后处理图像(使用iMAR)和对照组(无iMAR:4.93±0.18;有iMAR:3.40±0.48;盐水:1.00±0.00)相比,Onyx填充模型(无iMAR)的原始图像中的伪影明显更加严重(表2)。此外,相对于原始图像,iMAR后处理图像在两种体外模型中明确实验性出血的性能更好(表3)。



研究结论

iMAR软件算法可显著减少CT中Onyx 18产生的成像伪影。因此,在临床实践中应用iMAR可以提高Onyx栓塞后术后CT成像的准确性。


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