Szupergyors 3T prosztata MRI nagy gradiens erősséggel és mély tanulással

A prosztata multiparametriás MRI-je (mpMRI) a prosztatarák felmérésének legfontosabb non-invazív diagnosztikai eszközévé vált, és ez az MRI célzott biopszia kiindulópontja (1, 2). Mivel a prosztatarák előfordulása magas, csak az Egyesült Államokban 2023-ra 290 000 új esetet becsülnek (3), óriási szükség van a prosztata mpMRI széles körű ellátására. A jelenlegi klinikai MRI-protokollok azonban hosszúak, 30 percnél hosszabb felvételi idővel, ami potenciálisan korlátozza a vizsgált betegek számát. A Prostate Imaging Reporting and Data System (PI-RADS) irányelvei szerint egy elegendő mpMRI protokollnak tartalmaznia kell a diffúziós súlyozott képalkotást (DWI), a T2 súlyozott (T2w) képalkotást, a dinamikus kontrasztjavított képalkotást és a T1 súlyozott képalkotást megelőző és utóbb. kontraszt beadása (4,5). Különféle megközelítéseket fejlesztettek ki magának a protokollnak a lerövidítésére vagy az adatgyűjtési idők felgyorsítására. Például a T2w-szekvencia felvételi idejét jelentősen csökkentették a mély tanulási módszerek (6) vagy a tömörített érzékelés (7) alkalmazásával, miközben a képek minősége javult. Különböző vizsgálatok azt mutatták, hogy a biparaméteres MRI (bpMRI) protokollok azonos teljesítményt nyújtanak a standard multiparaméteres protokollhoz képest, hatékonyan csökkentve a felvételi időt 5 percre (8, 9, 10). Ez úgy történt, hogy csak a DWI és T2w képalkotásra fókuszáltunk, miközben elhagytuk a dinamikus kontraszttal növelt szekvenciákat és a T1 súlyozott szekvenciákat, mivel ezek további diagnosztikai értéke állítólag korlátozott (11).

Az MRI technikák legújabb fejlesztései ultramagas, akár 500 mT/m-es diffúziós gradiens erősséget és akár 600 T/m/s elfordulási sebességet tesznek lehetővé, így a diffúziós gradiens gyorsabb létrehozásával csökkentik a visszhang- és felvételi időket (12, 13). Ezen túlmenően ezek a gradiensek képesek kis léptékű, magas jel-zaj aránnyal rendelkező képalkotásra, ami egymást követően fokozza a szöveti mikrostruktúrák kimutatásának érzékenységét (14,15). E gradiensek kísérleti jellege miatt ezt a technikát csak egészséges önkénteseken végzett kutatási környezetben (16) vizsgálták, de valós klinikai környezetben nem, nem beszélve a prosztata képalkotásról.

Ezért a tanulmány célja egy szupergyors, rövidített bpMRI protokoll létrehozása volt prosztatarák gyanújával rendelkező betegek számára, ultramagas gradiensekkel és mély tanulási rekonstrukcióval a DWI- és T2w-szekvenciákhoz. A felvételi idők értékelése mellett a tanulmány fő célja a bpMRI és mpMRI általános képminőségének, valamint a PI-RADS pontszámokra gyakorolt ​​hatásának felmérése volt.