李華玲，張佳璇，覃蕾，柳秋風(fēng)

磁共振成像（magnetic Resonance Imaging，MRI）具備對(duì)比度及分辨率高、診斷準(zhǔn)確率高、安全無(wú)輻射、適用范圍廣等特點(diǎn)[1-3]。它能精準(zhǔn)地對(duì)微小病灶進(jìn)行定位及定性，在兒童各種疾病診斷中起到重要作用[4]。但MRI 掃描時(shí)間較長(zhǎng)，整個(gè)掃描過(guò)程需制動(dòng)，否則會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)偽影，影響圖像質(zhì)量，這對(duì)于兒童來(lái)說(shuō)尤為困難。因此，在臨床上，許多兒童在行MRI 掃描時(shí)需使用鎮(zhèn)定劑。但鎮(zhèn)定劑存在一定的副作用，家長(zhǎng)也對(duì)此存在擔(dān)憂，且使用鎮(zhèn)定劑后也可能出現(xiàn)不自主的活動(dòng)，另外也有部分兒童對(duì)鎮(zhèn)定劑不敏感，需要多次加量才能入睡，或者在檢查過(guò)程中蘇醒，導(dǎo)致檢查不能完成。AI 輔助壓縮感知（AI-assisted compressed sensing，ACS）技術(shù)采用uAI人工智能與uCS 光梭成像，顯著縮短了MRI 檢查時(shí)間[5]。本研究嘗試在學(xué)齡前兒童（3～6歲）頭部MRI掃描中采用ACS技術(shù)并配合動(dòng)畫音頻播放，取得了顯著的臨床效果，報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集我科2022 年6 月～2023 年3 月在聯(lián)影uMR790 3.0 T 超導(dǎo)型MRI 掃描儀上接受頭部MRI 檢查的學(xué)齡前兒童80 例納入研究組，其中男童44 例，女童36 例；年齡3～6 歲，平均（4.50±1.11）歲?；仡櫺约{入2020 年10 月～2021 年8 月在聯(lián)影uMR780 3.0 T 超導(dǎo)型MRI 掃描儀上接受頭部MRI 檢查的學(xué)齡前兒童80 例，其中男童40 例，女童40 例；年齡3～6 歲，平均（4.46±1.48）歲。2 組的性別、年齡差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

本研究得到了本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。所有研究組兒童家長(zhǎng)均簽署MRI檢查知情同意書，知情且自愿參與本研究。

1.2 方法

1.2.1 MRI 掃描 2 組兒童掃描時(shí)均允許家長(zhǎng)陪同。對(duì)照組掃描時(shí)，使用鎮(zhèn)定劑（水合氯醛），放上耳塞。研究組均采用ACS 掃描序列并在掃描中配合動(dòng)畫音頻播放。具體方法：取平臥位，囑兒童閉眼，保持平穩(wěn)呼吸，戴上耳機(jī)，播放適合學(xué)齡前兒童的熱門動(dòng)畫音頻，如“小豬佩奇”“托馬斯”等，音量控制在50～60 dB，隨機(jī)播放至掃描結(jié)束。

1.2.2 掃描儀器及序列 研究組兒童均采用同一臺(tái)聯(lián)影uMR790 3.0 T超導(dǎo)型MRI掃描儀進(jìn)行檢查，頭部依次掃描矢位T1Flair，軸位T1Flair、T2FSE、T2Flair序列；研究組采用ACS 快速序列掃描，掃描時(shí)間一共89 s。對(duì)照組采用聯(lián)影uMR780 3.0 T 超導(dǎo)型MRI 掃描儀進(jìn)行檢查，使用常規(guī)序列，頭部依次掃描矢位T1Flair，軸位T1Flair、T2FSE、T2Flair 序列，掃描時(shí)間一共300 s。具體掃描參數(shù)見表1。

表1 2組MRI序列的掃描參數(shù)

1.3 數(shù)據(jù)分析

1.3.1 檢查完成情況分析 檢查情況：①順利完成：患者配合檢查良好，一次性完成檢查，圖像較好；②勉強(qiáng)完成：檢查過(guò)程中雖然感覺(jué)害怕，但堅(jiān)持配合完成檢查，圖像較好或圖像稍差但不影響診斷；③檢查失?。和耆荒芘浜蠙z查導(dǎo)致失敗。成功率/%=（①+②）/80×100%。記錄檢查完成所用的時(shí)間。

1.3.2 主觀圖像質(zhì)量 ①評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：1 分-圖像不能用于診斷；2分-圖像質(zhì)量無(wú)法滿足診斷，但在特殊情況下可用于提供參考意見；3分-圖像質(zhì)量一般，基本滿足診斷要求；4 分-圖像較清晰，能較為準(zhǔn)確診斷；5 分-圖像清晰，能夠確切診斷。②偽影評(píng)分：1分-整個(gè)圖像均為偽影；2 分-圖像偽影嚴(yán)重，無(wú)法診斷；3 分-存在運(yùn)動(dòng)或搏動(dòng)偽影，但尚可用于診斷；4 分-輕微偽影，不影響診斷；5 分-無(wú)各類偽影。主觀圖像質(zhì)量評(píng)分由2 位放射科醫(yī)師（從事影像診斷時(shí)間分別為5年，12年）評(píng)定，取其平均值作為最后結(jié)果。

1.3.3 客觀圖像質(zhì)量評(píng)價(jià) 測(cè)量圖像的信噪比（signal to noise ratio，SNR）計(jì)算方法：SNR=SI/SD，其中SI 為信號(hào)強(qiáng)度，SD 為背景噪聲。在常規(guī)序列掃描圖像（軸位T1Flair、T2FSE、T2Flair）的雙側(cè)額葉白質(zhì)及雙側(cè)背側(cè)丘腦正中層面分別勾畫面積為50～80 mm2的感興趣區(qū)（ROI），于ROI 信號(hào)均勻處測(cè)量SI。在無(wú)組織的背景處勾畫面積為100 mm2的ROI 測(cè)量SD 值。SNR由2 位放射科醫(yī)師（從事影像診斷時(shí)間分別為5 年，12年）評(píng)定，取平均值作為最后結(jié)果。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 2組完成檢查情況比較

研究組患者檢查成功率為97.5%，高于對(duì)照的77.5%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。研究組的檢查時(shí)間為（104.44±2.98）s，對(duì)照組為（342.86±13.36）s，研究組的檢查時(shí)間顯著短于對(duì)照組（P＜0.05）。研究組的家屬滿意率為100%，高于對(duì)照組的80%（P＜0.05），見表2，表3。

表2 2組患者檢查完成情況比較

表3 2組患兒家屬滿意度

2.2 2組圖像質(zhì)量比較

2 名放射科醫(yī)師在數(shù)據(jù)測(cè)量中的一致性良好（Kappa 為0.78～0.95,P＜0.05）。結(jié)果顯示，2 組T1Flair、T2FSE和T2Flair序列的圖像的偽影評(píng)分接近，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。2組圖像的總體評(píng)分差異也無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表4。2組T1Flair序列、T2FSE 和T2Flair 序列的圖像在雙側(cè)額葉白質(zhì)及雙側(cè)背側(cè)丘腦正中層面獲得的SNR 值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表5。說(shuō)明2組的圖像質(zhì)量一致。

表4 2組圖像的主觀評(píng)分（分,±s）

表4 2組圖像的主觀評(píng)分（分,±s）

偽影評(píng)分圖像總體評(píng)分T1 Flair T2 FSE T2 Flair T1 Flair T2 FSE T2 Flair研究組4.636±0.069 4.766±0.049 4.61±0.067 4.61±0.077 4.766±0.049 4.623±0.061對(duì)照組4.816±0.056 4.653±0.085 4.347±0.115 4.776±0.06 4.673±0.079 4.367±0.108 P值0.114 0.408 0.085 0.264 0.442 0.074

表5 2組圖像的SNR數(shù)據(jù)

3 討論

MRI 成像作為一種安全的影像學(xué)檢查，具有軟組織分辨率高、可多方位成像等優(yōu)勢(shì)，越來(lái)越多地用于兒童疾病診斷[6,7]。但往往MRI 檢查需要的時(shí)間越長(zhǎng)，患兒配合率越低，因此縮短MRI檢查時(shí)間也是目前MRI研究的重要目標(biāo)之一。聯(lián)影的ACS 加速技術(shù)將人工智能深度學(xué)習(xí)與壓縮感知相結(jié)合，該算法是基于200萬(wàn)個(gè)完全采樣的圖像切片進(jìn)行訓(xùn)練的，通過(guò)AI模塊不斷的學(xué)習(xí)優(yōu)化，進(jìn)一步提高欠采樣圖像的質(zhì)量，在極速掃描的同時(shí)呈現(xiàn)高保真圖像質(zhì)量[8,9]。該技術(shù)完成頭部MRI 掃描僅需89 s，其它部位掃描也明顯縮短了掃描時(shí)間，大大減少了運(yùn)動(dòng)和呼吸偽影。該技術(shù)在兒童MRI掃描中應(yīng)用，優(yōu)勢(shì)更加明顯。采用ACS技術(shù)的研究組掃描時(shí)間縮短為原來(lái)的1/3，且沒(méi)有降低圖像質(zhì)量。最小3 歲多的兒童也能完成MRI 檢查，是提高檢查成功率的重要因素。

本次研究中使用動(dòng)畫音頻播放的研究組患兒檢查成功率為97.5%、，明顯優(yōu)于對(duì)照組的患兒（77.5%），同時(shí)，研究組一次完成且圖像質(zhì)量較好的概率有所提升（70/80），遠(yuǎn)高于對(duì)照組（40/80）。成功率的提高主要原因是檢查時(shí)間的縮短和兒童患者情緒的安慰。兒童患者掃描MRI 時(shí)往往配合度較差，會(huì)因害怕焦慮而亂動(dòng)，會(huì)直接影響圖像質(zhì)量。為提高檢查效率，水合氯醛等藥物鎮(zhèn)靜是目前兒童MRI檢查的常用方法，但部分患兒家屬對(duì)鎮(zhèn)靜藥物的安全性產(chǎn)生疑慮，需要反復(fù)解釋[10]；且學(xué)齡前兒童口服鎮(zhèn)靜藥有一定的難度，拒絕服用或嘔吐浪費(fèi)均會(huì)導(dǎo)致鎮(zhèn)靜效果不佳；即使兒童成功服用水合氯醛，也會(huì)發(fā)生無(wú)意識(shí)活動(dòng)，從而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)偽影。采用播放動(dòng)畫音頻的方法后，讓患兒選擇感興趣的動(dòng)畫音頻，可以緩解患兒恐懼、緊張的情緒，給予患者更舒適、放松的檢查環(huán)境，提高患兒完成MRI檢查的成功率。

從患者就醫(yī)體驗(yàn)方面，對(duì)照組患者可能因鎮(zhèn)定劑失效或不自主運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致檢查失敗，反復(fù)的檢查給患者帶來(lái)了額外的時(shí)間成本和不好的就醫(yī)體驗(yàn)，采用ACS技術(shù)和動(dòng)畫音頻的研究組患者，檢查成功率得到很大的提高，患者的滿意度也有所提高。

本研究的不足之處在于：①本研究?jī)H收集兒童的頭部MRI檢查病例，未來(lái)會(huì)納入更多其它部位MRI檢查來(lái)了解ACS序列掃描其它部位的圖像質(zhì)量；②本研究中陽(yáng)性病例不夠多，因此未測(cè)量相關(guān)的CNR，檢測(cè)ACS序列掃描圖像的診斷效能有限。

綜上所述，ACS 技術(shù)聯(lián)合動(dòng)畫音頻播放在不影響圖像質(zhì)量的情況下，能減少鎮(zhèn)定劑的使用并顯著提高學(xué)齡前兒童患者掃描的成功率，在未來(lái)很大的使用價(jià)值，值得推廣。