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第43卷第9期 南京医科大学学报（自然科学版）
2023年9月 Journal of Nanjing Medical University（Natural Sciences） ·1291 ·

·影像医学研究·

高分辨率压缩感知TOF⁃MRA技术对豆纹动脉成像的研究

武鹏飞，鲁珊珊，李 青，胡永志，吴飞云 *
南京医科大学第一附属医院影像科，江苏 南京 210029

［摘 要］ 目的：探讨高分辨率压缩感知（compressed sensing，CS）时间飞跃法磁共振血管造影（time⁃of⁃flight magnetic reso⁃
nance angiography，TOF⁃MRA）技术对脑豆纹动脉（lenticulostriate arteries，LSA）的显示价值，并比较不同加速因子对成像的影
响。方法：选取23位健康志愿者，每位受试者采集4种不同加速因子系数（2、3、5、7）的CS TOF⁃MRA图像，分别记为CS2、CS3、
CS5、CS7。定性评估4组图像的LSA显示质量，定量分析各组图像的LSA总数、最长LSA长度及血管边缘锐利度。采用Fried⁃
man检验及随机区组方差分析进行统计学分析，并进行组间两两比较。结果：基于CS2、CS3、CS5、CS7的图像采集时间分别为
6 min 3 s、4 min 8 s、2 min 35 s、2 min 3 s。LSA显示质量评分，CS2、CS3明显优于CS5、CS7（P < 0.05）。LSA显示数目，CS2均明
显优于其他3组（P < 0.05），而CS3和CS5之间、CS5和CS7之间差异无统计学意义。LSA显示长度，CS2［（3.47±0.29）cm］＞ CS3
［（3.22±0.29）cm］＞ CS5［（3.00±0.33）cm］＞ CS7［（2.69±0.32）cm］，两两比较差异均有统计学意义（P < 0.05）。血管边缘锐利
度，CS2优于其他加速因子，CS3优于CS5、CS7，差异均有统计学意义（P < 0.05），而CS5、CS7之间差异无统计学意义。结论：基
于两倍加速因子的高分辨率CS TOF⁃MRA在临床合理的扫描时间内，可以提供较好的LSA图像，该技术为临床采用3.0 T磁共
振检查及研究LSA相关性疾病提供了潜在的新方法。
［关键词］ 磁共振成像；脑血管造影术；豆纹动脉；压缩感知
［中图分类号］ R445.2 ［文献标志码］ A ［文章编号］ 1007⁃4368（2023）09⁃1291⁃05
doi：10.7655/NYDXBNS20230917

豆纹动脉（lenticulostriate arteries，LSA）主要由 量，从而减少 MR 数据重建所需的样本数量来实现
大脑中动脉发出，为基底神经节及其附近区域提供 快速成像 。既往研究表明，CS技术有助于在合理
［5］
血液，其病变与脑卒中和小血管病相关 ［1⁃2］ 。LSA的 的扫描时间内获得高分辨率 TOF⁃MRA 图像，同时
可视化对于理解小血管病的病理机制及指导治疗 可以明显提高血管边缘锐利度，有利于显示细小血
［3］
至关重要。长期以来，数字减影血管造影（digital 管 。本研究旨在探讨基于 3.0T MR 的高分辨率
subtraction angiograph，DSA）一直是评估LSA的金标 CS TOF⁃MRA（0.4 mm× 0.4 mm × 0.4 mm）对 LSA 评
准，但它是一种有创、有辐射的检查方法 。计算机 估的应用价值。
［3］
断层血管成像（computed tomographic angiography，
1 对象和方法
CTA）和基于 3.0T 磁共振（magnetic resonance，MR）
的传统时间飞跃法磁共振血管造影（time⁃of⁃flight 1.1 对象
magnetic resonance angiography，TOF⁃MRA）都无法 本研究获得了南京医科大学第一附属医院伦
［4］
很好地显示 LSA 。虽然 7.0T TOF⁃MRA 在显示 理委员会的批准（批准文号：2022⁃SRFA⁃216），所有
LSA 方面更具有优势，然而目前超高场尚无法临床 受试者均签署了知情同意书。收集2022年5—7月
普及。 在医院接受头颅MR体检的23例健康志愿者，其中
近年来，压缩感知（compressed sensing，CS）技术 男 7 例，女 16 例，年龄 18~39 岁，中位年龄 22 岁。
在 MR 成像应用中得到快速发展，其原理是利用非 纳入标准：既往无脑血管病变史，年龄>18 岁，图像
线性迭代正则化重建中成像结构的固有稀疏性，从 质量好，无运动伪影。排除标准：有脑血管病变史
欠采样k空间数据中近似获得全采样测量的图像质 及幽闭恐惧症或金属植入物等MR禁忌证。
1.2 方法

［基金项目］ 国家自然科学基金（82171928） 1.2.1 扫描方法
∗ 采用 3.0T MR 扫描仪（Siemens Skyra，西门子，
通信作者（Corresponding author），E⁃mail：wfy_njmu@163.com