小児鎮静下腹部MRIにおける自由呼吸下radial stack-of-stars 3次元Dixon gradient echoシーケンス．

Free-breathing radial stack-of-stars three-dimensional Dixon gradient echo sequence in abdominal magnetic resonance imaging in sedated pediatric patients.

抄録

背景:

小児の腹部T1強調画像において、高品質で自由呼吸下での撮像を可能にするために、動きに強いT1強調画像シーケンスの改善が強く求められている。

BACKGROUND: There is a strong need for improvements in motion robust T1-weighted abdominal imaging sequences in children to enable high-quality, free-breathing imaging.

目的:

腹部磁気共鳴画像法（MRI）を受けている鎮静下の小児患者において、放射状スタックオブスター、自由呼吸T1強調勾配エコー撮影（volumetric interpolated breath-hold examination [VIBE]）3次元（3-D）Dixonシーケンスの撮影時間と画質を、従来のデカルトT1強調シーケンスと比較すること。

OBJECTIVE: To compare imaging time and quality of a radial stack-of-stars, free-breathing T1-weighted gradient echo acquisition (volumetric interpolated breath-hold examination [VIBE]) three-dimensional (3-D) Dixon sequence in sedated pediatric patients undergoing abdominal magnetic resonance imaging (MRI) against conventional Cartesian T1-weighed sequences.

材料と方法:

本研究は、すべての被験者からインフォームド・コンセントを得た上で、施設内審査委員会の承認を得た。研究対象は、2018年10月から2019年6月の間に、従来のカルテシアンT1-weighed撮像法（従来法）を用いた腹部MR撮像の既往があり、自由呼吸T1-weighted radial stack-of-stars 3-D VIBE Dixonプロトタイプシーケンス、StarVIBE Dixon（radial法）を用いて3テスラで腹部MRIを受けた小児患者31例（男性19例、女性12例、年齢中央値：5歳、四分位範囲：5歳）であった。MRI要素時間は、非造影T1強調シーケンスの総数と同様に記録した。2人の放射線科医が独立して、以下の指標に従って1～5の尺度で画質を評価した：全体的な画質、肝エッジの鮮明さ、肝血管の鮮明さ、呼吸運動の頑健性。スコアは群間で比較された。

MATERIALS AND METHODS: This study was approved by the institutional review board with informed consent obtained from all subjects. Study subjects included 31 pediatric patients (19 male, 12 female; median age: 5 years; interquartile range: 5 years) undergoing abdominal MRI at 3 tesla with a free-breathing T1-weighted radial stack-of-stars 3-D VIBE Dixon prototype sequence, StarVIBE Dixon (radial technique), between October 2018 and June 2019 with previous abdominal MR imaging using conventional Cartesian T1-weighed imaging (traditional technique). MRI component times were recorded as well as the total number of non-contrast T1-weighted sequences. Two radiologists independently rated images for quality using a scale from 1 to 5 according to the following metrics: overall image quality, hepatic edge sharpness, hepatic vessel clarity and respiratory motion robustness. Scores were compared between the groups.

結果:

全被験者の平均T1強調画像撮影時間はラジアル検査で3.63分、従来の検査で8.01分（P<0.001）、非造影の総撮影時間は32.7分対43.9分（P=0.002）であった。全被験者のMRI総撮影時間の調整平均は、橈骨部位の検査で60.2分、従来の検査で65.7分であった（P=0.387）。放射状MRI検査で行われた非造影T1強調シーケンスの平均数は1.0であったのに対し、従来の検査では1.9（範囲：0～6）であった（P<0.001）。StarVIBE Dixonは、すべての画質指標においてCartesian法を上回った。平均総合画質（1～5段階）は、ラジアル検査で3.95、従来の検査で3.31であった（P<0.001）。

RESULTS: Mean T1-weighted imaging times for all subjects were 3.63 min for radial exams and 8.01 min for traditional exams (P<0.001), and total non-contrast imaging time was 32.7 min vs. 43.9 min (P=0.002). Adjusted mean total MRI time for all subjects was 60.2 min for radial exams and 65.7 min for traditional exams (P=0.387). The mean number of non-contrast T1-weighted sequences performed in radial MRI exams was 1.0 compared to 1.9 (range: 0-6) in traditional exams (P<0.001). StarVIBE Dixon outperformed Cartesian methods in all quality metrics. The mean overall image quality (scale 1-5) was 3.95 for radial exams and 3.31 for traditional exams (P<0.001).

結論:

小児患者の自由呼吸下腹部MRIにおいて、放射状スタックオブスター3-D VIBE Dixonは、T1強調画像および非造影画像の総撮影時間を短縮しながら、デカルトT1強調画像法と比較して画質を改善した。このことは、鎮静下で撮影を受ける小児にとって重要な意味を持つ。

CONCLUSION: Radial stack-of-stars 3-D VIBE Dixon during free-breathing abdominal MRI in pediatric patients offers improved image quality compared to Cartesian T1-weighted imaging techniques with decreased T1-weighted and total non-contrast imaging time. This has important implications for children undergoing sedation for imaging.