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Free-breathing cardiac cine MRI with compressed sensing real-time imaging and retrospective motion correction: clinical feasibility and validation

  • 10.11.2022
  • Cardiac
Erschienen in:

Abstract

Objectives

To prospectively evaluate the feasibility and biventricular assessment accuracy of a free-breathing cardiac cine imaging technique (RTCSCineMoCo) combined with highly accelerated real-time (RT) acquisition, compressed sensing (CS) reconstruction, and fully automated non-rigid respiratory motion correction.

Methods

We evaluated 80 patients scheduled for clinical cardiac MRI. Cardiac cine images of the same long-axis and short-axis stacks were acquired using three techniques: (1) SegBH: standard segmented cine with breath-hold; (2) RTCSCineMoCo; (3) RTCSCine: single-shot RT CS cine at 3.0 T. Image quality (IQ) was evaluated using a qualitative 5-point Likert scale and the European CMR registry standardized criteria. Quantitative parameters including left (LV) and right ventricular (RV) ejection fractions (EF), end-diastolic volumes (EDV), end-systolic volumes (ESV), stroke volumes (SV), and LV mass (LVM) were measured and compared.

Results

RTCSCineMoCo and SegBH had equivalent IQ scores (4.4 ± 0.7 vs. 4.2 ± 0.8, p = 0.066), while RTCSCine had a significantly lower IQ score than SegBH (4.0 ± 0.8 vs. 4.2 ± 0.8, p = 0.031). In a quantitative analysis, RTCSCineMoCo and SegBH yielded similar measurements for all parameters, while the majority of RTCSCine parameters were significantly different compared with SegBH, except for LVEDV.

Conclusion

RTCSCineMoCo is a promising method for robust free-breathing cardiac cine imaging, achieving better IQ and more precise quantitative analysis results for both ventricles compared with RTCSCine.

Key Points

• RTCSCineMoCo is a promising method for free-breathing cardiac MR cine imaging in daily practice.
• RTCSCineMoCo provided better IQ and more precise quantitative measurements compared with RTCSCine, by extending RT data acquisition to multiple heartbeats, performing non-rigid respiratory motion correction, and signal averaging.
• RTCSCineMoCo may be suitable for routine clinical use for vulnerable patients who may otherwise pose a challenge to image successfully with the conventional segmented cine technique.
Titel
Free-breathing cardiac cine MRI with compressed sensing real-time imaging and retrospective motion correction: clinical feasibility and validation
Verfasst von
Lu Lin
Yanyu Li
Jian Wang
Likun Cao
Yajing Liu
Jianing Pang
Jing An
Zhengyu Jin
Yining Wang
Publikationsdatum
10.11.2022
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
European Radiology / Ausgabe 4/2023
Print ISSN: 0938-7994
Elektronische ISSN: 1432-1084
DOI
https://doi.org/10.1007/s00330-022-09210-7
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Bildnachweise
Radiologin richtet Mammographiescreening ein/© LIGHTFIELD STUDIOS / stock.adobe.com (Symbolbild mit Fotomodellen), Gebrochener Fuß im Gips/© Aleksandr Kirillov / stock.adobe.com (Symbolbild mit Fotomodell), CT-Pulmonalisangiographie/© Das M et al. doi.org/10.1007/s00117-016-0100-3 unter CC-BY 4.0, Kanüle für Katheterbehandlung/© romaset / stock.adobe.com