小児腹部MRIにおける革新的な4D FreeBreathing技術は、実行可能性と画質を改善する

Innovative 4D FreeBreathing technique in pediatric abdominal MRI improves feasibility and image quality.

抄録

目的:

腹部磁気共鳴画像法（MRI）を受ける幼児において、黄金角放射状スタックオブスター動的3次元自由呼吸T1wターボフィールドエコー撮影（4D FreeBreathing）と従来の動的カルテジアン息止めT1wシーケンスの実行可能性と画質を比較すること。

OBJECTIVES: To compare the feasibility and imaging quality of a golden angle radial stack-of-stars dynamic three-dimensional free-breathing T1w turbo field echo acquisition (4D FreeBreathing) with a conventional dynamic cartesian breath-hold T1w sequence in young children undergoing abdominal magnetic resonance imaging (MRI).

材料と方法:

連続した50人の小児患者（女性34人；3.4±2.0歳）が腹部MRIを受けた：25人は4D FreeBreathingで、25人は従来のダイナミックT1wシーケンスで検査を受けた。画質は2人の放射線科医が主観的に5段階で評価した。動脈相（SNRart）と門脈相（SNRpv）のS/N比と同様に、観察者間一致を別々に評価した。さらに、4D FreeBreathingシーケンスの画質を、非動的な造影後radial stack-of-stars free-breathing T1w fast field echo撮影（3D T1w Vane mDixon）と比較した。両評価者の観察者間一致度は二次加重Cohen's kappa検定(0)を用いて算出し、2群間の平均SNR値の比較には独立標本Student's t検定を用いた。

MATERIALS AND METHODS: Fifty consecutive pediatric patients (34 females; 3.4 ± 2.0 years) underwent abdominal MRI: 25 were examined with 4D FreeBreathing and 25 with conventional dynamic T1w sequence. The image quality was evaluated subjectively on a 5-point scale by two radiologists. Interobserver agreement, as well as signal-to-noise ratio for arterial (SNRart) and portal venous (SNRpv) phases, were evaluated separately. Additionally, the image quality of 4D FreeBreathing sequence was compared to a non-dynamic post-contrast radial stack-of-stars free-breathing T1w fast field echo acquisition (3D T1w Vane mDixon). Interobserver agreement of both assessors was calculated using quadratic weighted Cohen's kappa test (ϰ), while independent samples Student's t-test was employed to compare mean SNR values among the two groups.

結果:

4D FreeBreathingを使用した場合、SNRartは500±170、SNRpvは550±160から900±210、820±260へと有意に向上し（p<0.001）、診断画質は77.6％から89.6％へと上昇した。3D T1w Vane mDixonシーケンスと比較して、SNRと画質は同等であった。

RESULTS: Using 4D FreeBreathing, SNRart and SNRpv were significantly higher from 500 ± 170 and 550 ± 160 to 900 ± 210 and 820 ± 260 (p < 0.001); the diagnostic image quality increased from 77.6 to 89.6%; respiratory artifacts decreased from 22.4 to 10.4%, with an almost perfect interobserver agreement. Compared to 3D T1w Vane mDixon sequence, SNR and image quality were equal.

結論:

4D FreeBreathing小児腹部MRIは、従来のダイナミック検査と比較して、造影後3D T1w Vane mDixonと同等の画質を示しながら、実施可能性と画質を改善した。

CONCLUSION: 4D FreeBreathing pediatric abdominal MRI improves the feasibility and image quality compared to conventional dynamic exams while showing an image quality equivalent to post-contrast 3D T1w Vane mDixon.

キーポイント:

Question 幼少児のダイナミック腹部MRI検査では、呼吸性アーチファクトのない、短時間でしっかりとした検査を行うことが重要である。所見 小児腹部撮影のための4D FreeBreathing MRI技術は、息止めを必要とする従来の動的検査と比較して、画質と実行可能性の両方を向上させる。臨床的意義 4D FreeBreathingシーケンスを用いたダイナミック腹部MRIは、小児患者に大きな利点をもたらす。息止めの必要がないため、患者の協力が得られ、全身麻酔の必要性が減り、より質の高い診断画像が得られる。

KEY POINTS: Question During dynamic abdominal MRI in young children, it is important to conduct a brief yet robust examination without respiratory artifacts. Findings 4D FreeBreathing MRI technique for pediatric abdominal imaging enhances both image quality and feasibility when compared to conventional dynamic scans that require breath-holding. Clinical relevance Dynamic abdominal MRI using the 4D FreeBreathing sequence provides significant benefits for pediatric patients. The absence of breath-holding requirements improves patient cooperation, reduces the need for general anesthesia, and results in higher-quality diagnostic images.