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在痴呆诊断中，脑结构体积和白质病变的测量至关重要。为解决传统磁共振成像（MRI）扫描时间长的问题，研究人员开展了加速 MR 序列评估研究。46 例痴呆患者参与实验，结果表明加速序列与传统序列高度一致，可用于临床实践。
在痴呆的诊断领域，脑结构体积以及白质病变的测量，如同开启精准诊断大门的 “钥匙”，其重要性不言而喻。然而，传统的磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）技术却像是一位行动迟缓的 “老人”，存在着扫描时间过长的问题。这不仅让患者在检查过程中备受煎熬，难以保持静止状态，还对成像质量产生了负面影响，尤其是在与正电子发射断层显像（PET）联合进行 PET/MRI 检查时，MRI 扫描时间过长成为了整个检查流程的 “绊脚石”，严重制约了检查效率。
为了攻克这一难题，来自意大利 IRCCS SYNLAB SDN 等机构的研究人员挺身而出，开展了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦于加速 MRI 序列，试图探究其在评估痴呆患者脑结构体积和血管标志物方面的潜力。经过一系列严谨的实验和分析，研究得出了令人振奋的结论：加速 MRI 序列在图像质量和测量可靠性上，与传统序列表现出了高度的一致性，这意味着加速 MRI 序列完全有能力在临床实践中 “大展身手”。该研究成果发表在《Scientific Reports》上，为痴呆的临床诊断带来了新的希望。
在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。他们招募了 46 例痴呆患者（26 名女性，平均年龄 66.19±8.93 岁；20 名男性，平均年龄 68.10±6.70 岁）作为样本队列。在成像方面，使用 Achieva dStream 3T 扫描仪及 32 通道头线圈，获取传统和加速的 3D T1w、3D T2 FLAIR 等序列图像。数据处理时，利用 SynthStrip 进行颅骨剥离，SynthMorph 进行图像配准，FreeSurfer 7.4.0 和 SynthSeg 2.0 对 T1w 序列图像进行脑结构分割，Lesion Segmentation Tool（LST）对 T2-FLAIR 图像的白质高信号病变进行分割。同时，采用结构相似性指数（SSIM）、均方误差（MSE）、峰值信噪比（PSNR）评估图像质量，通过计算交并比（IoU）、Dice 相似系数（DSC）和组内相关系数（ICC）比较分割结果 。
下面来详细看看研究结果：
- 图像质量：研究人员对 3D T1w 和 3D FLAIR 序列的图像质量进行评估。结果显示，T1w 序列的 SSIM 值达到 0.982，PSNR 值为 31.910dB，MSE 值是 0.001；3D FLAIR 序列的 SSIM 值为 0.972，PSNR 值为 31.131dB，MSE 值同样为 0.001。这些数据表明，加速序列与标准序列在结构相似性和图像保真度方面表现出色，图像质量较高。
- 分割结果比较：在对脑结构进行分割时，研究人员选取了海马体、颞叶、顶叶等多个与神经退行性疾病诊断密切相关的区域。通过对比发现，加速序列和标准序列在各区域都表现出了较高的一致性。以侧脑室为例，其在 SynthSeg 标签下的 Dice 分数，右侧为 0.974±0.009，左侧为 0.973±0.010；在 FreeSurfer 标签下，右侧为 0.928±0.028，左侧为 0.928±0.026。对于 T2-FLAIR 图像中高信号病变的分割，Dice 指数达到 0.713±0.0095，IoU 为 0.562±0.113 。
- 解剖测量：研究人员运用 ICC 对脑结构体积和皮质厚度的测量一致性进行评估。结果显示，无论是使用 FreeSurfer 还是 SynthSeg 进行分割，各脑区的 ICC 值平均达到 0.95，表明加速序列和标准序列在体积测量上具有极高的可靠性。其中，侧脑室的 ICC 值最高，在左右半球均接近 0.999；而颞极的 ICC 值相对较低，但也显示出良好的可靠性。在比较传统和加速 FLAIR 序列时，病变数量和体积的再现性也非常好，病变体积的 ICC 值达到 0.994，病变数量的 ICC 值为 0.837。此外，在评估皮质厚度这一反映脑萎缩的可靠标志物时，大部分区域的 ICC 值大于 0.90，证明了测量的一致性。
研究结论和讨论部分再次强调了这些结果的重要意义。该研究首次在痴呆患者中对加速和传统 MRI 序列进行对比分析，全面评估了图像质量和不同分割方法的可靠性。研究结果证实了加速 MRI 序列在痴呆诊断中的可靠性和潜力，为临床实践提供了有力的支持。同时，加速序列能够显著缩短扫描时间，这不仅可以提升患者在检查过程中的舒适度，减少因患者移动产生的运动伪影，还能优化临床工作流程，提高工作效率。然而，研究也存在一定的局限性，如数据仅来自单一扫描仪和特定加速协议，未来还需要更多不同条件下的研究来进一步验证。但总体而言，这项研究为痴呆的临床诊断和研究开辟了新的道路，有望推动相关领域的进一步发展。
