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Erschienen in: The International Journal of Cardiovascular Imaging 1/2024

24.10.2023 | Original Paper

Cardiac and respiratory motion extraction for MRI using pilot tone–a patient study

verfasst von: Chong Chen, Yingmin Liu, Orlando P. Simonetti, Matthew Tong, Ning Jin, Mario Bacher, Peter Speier, Rizwan Ahmad

Erschienen in: The International Journal of Cardiovascular Imaging | Ausgabe 1/2024

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Abstract

This study aims to evaluate the accuracy and reliability of the cardiac and respiratory signals extracted from Pilot Tone (PT) in patients clinically referred for cardiovascular MRI. Twenty-three patients were scanned under free-breathing conditions using a balanced steady-state free-precession real-time (RT) cine sequence on a 1.5T scanner. The PT signal was generated by a built-in PT transmitter integrated within the body array coil, and retrospectively processed to extract respiratory and cardiac signals. For comparison, ECG and BioMatrix (BM) respiratory sensor signals were also synchronously recorded. To assess the performances of PT, ECG, and BM, cardiac and respiratory signals extracted from the RT cine images were used as the ground truth. The respiratory motion extracted from PT correlated positively with the image-derived respiratory signal in all cases and showed a stronger correlation (absolute coefficient: 0.95 ± 0.09) than BM (0.72 ± 0.24). For the cardiac signal, PT trigger jitter (standard deviation of PT trigger locations relative to ECG triggers) ranged from 6.6 to 83.3 ms, with a median of 21.8 ms. The mean absolute difference between the PT and corresponding ECG cardiac cycle duration was less than 5% of the average ECG RR interval for 21 out of 23 patients. We did not observe a significant linear dependence (p > 0.28) of PT delay and PT jitter on the patients’ BMI or cardiac cycle duration. This study demonstrates the potential of PT to monitor both respiratory and cardiac motion in patients clinically referred for cardiovascular MRI.
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Literatur
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Zurück zum Zitat Feng L, Grimm R, Block KT, Chandarana H, Kim S, Xu J, Axel L, Sodickson DK, Otazo R (2014) Golden-angle radial sparse parallel MRI: combination of compressed sensing, parallel imaging, and golden-angle radial sampling for fast and flexible dynamic volumetric MRI. Magn Reson Med 72(3):707–717. https://doi.org/10.1002/mrm.24980CrossRefPubMed Feng L, Grimm R, Block KT, Chandarana H, Kim S, Xu J, Axel L, Sodickson DK, Otazo R (2014) Golden-angle radial sparse parallel MRI: combination of compressed sensing, parallel imaging, and golden-angle radial sampling for fast and flexible dynamic volumetric MRI. Magn Reson Med 72(3):707–717. https://​doi.​org/​10.​1002/​mrm.​24980CrossRefPubMed
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Metadaten
Titel
Cardiac and respiratory motion extraction for MRI using pilot tone–a patient study
verfasst von
Chong Chen
Yingmin Liu
Orlando P. Simonetti
Matthew Tong
Ning Jin
Mario Bacher
Peter Speier
Rizwan Ahmad
Publikationsdatum
24.10.2023
Verlag
Springer Netherlands
Erschienen in
The International Journal of Cardiovascular Imaging / Ausgabe 1/2024
Print ISSN: 1569-5794
Elektronische ISSN: 1875-8312
DOI
https://doi.org/10.1007/s10554-023-02966-z

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