分享

GenIQ后处理流程

 pppsss 2020-07-15

 GenIQ简介

GenIQ是GE公司开发的DCE-MRI专用后处理软件,它以Standard & modified Tofts Model为数学模型,能获得Ktrans、Kep、Ve、fpv等药物动力学定量数据,此外还能通过分析时间-信号变化曲线(TIC)获得BAT、Max Sloop、IAUGE、CER等半定量数据,以及相应的伪彩图(functional map)。

GenIQ具有如下特点:

  • 针对头颅,前列腺以及一般器官设置专用模板,使操作兼顾便捷性和精确性

  • 同时提供药代动力学(PK)模型和半定量模型,诊断信息更丰富

  • 预置VIF模型和组织T1弛豫率值,提高计算稳定性

  • 3D运动矫正技术,避免不自主运动影响定量精度

GenIQ的工作流程

GenIQ工作流程分为四大步骤

1. 启动GenIQ程序

2. Review image And Setting

(审核图像和设置)

3. Review All Maps

(审核所有的功能图)

4. Review Permeability Maps

(审核渗透功能图)

每个步骤分别有细化的设置项目,下面我们对其中的要点进行介绍。

步骤1 启动GenIQ程序

1.数据选择

在选择DCE-MRI数据时,应选择全部动态扫描期相,包括对比剂到达前的基线图像。如果在扫描时加入了Mask phase并设置了暂停,那么应该在数据选择时将其去除,或者在GenIQ启动后,在期相选择列表中将phase1去除。

2.GenIQ模板选择

GenIQ提供了颅脑,前列腺和通用三种处理模板,数据处理模型相同,但不同模板根据相应部位进行流程和参数的优化,有利于提高工作效率。三种模板的区别如下:

1) GenIQ Brain协议具有以下特性

预设 T1 校正值:1.5T 的图像为 800 ms,3.0T 图像的则为 1200 ms。VIF 模式:默认是Auto Mode可选用Semi Auto Mode和Manual Mode。

2) GenIQ General协议

用于在体内任何其它位置采集的 DCE 系列。预设 T1 校正值:1.5T 图像为 860 ms,3.0T 图像的则为 900 ms。默认VIF 模式:Model-based Mode,可选用Semi Auto Mode和Manual Mode;

3)GenIQ Prostate 协议具有以下特性

预设 T1 校正值:1.5T 图像为 1317 ms,3.0T 图像的则为 1597 ms。默认VIF 模式:Model-based Mode,可选用Auto Mode, Semi Auto Mode和Manual Mode;

步骤2 Review image And Setting

(审核图像和设置

1. 定位VOI

单击3D ROI按钮,在预览显示的图上进行3D容积选择,确定感兴趣区,之后点Lock 3D ROI锁定。定位VOI的意义是减少计算量,当ROI确定后,拟合运算和与运算相关的操作都只在选定区域执行,提高了计算速度。当需要进行全部解剖结构的运算,请不必执行此步骤,但是计算时间会相应延长,不推荐此种操作。

2. 预处理(preprocessing)

1)运动矫正(Motion Correction)

运动矫正目的是通过3D(X,Z,Y三个方向)刚性配准,让数据采集过程中患者运动的对处理数据影响最小化,建议仅在患者运动量明显影响计算的情况下使用。运动校正处理后将自动创建新序列。

2)期相移除(skip phases)

在某些情况下,运动矫正并不能将全部数据矫正到良好状态,或者因为其他原因造成某些期相图像质量下降或模糊时,可以使用相位移除方法避免影响定量计算精度。

注意:相位移除操作最多可移除5个期相,且不能连续移除相邻的两个期相。相位移除减少了计算的数据量,可能会影响定量结果,尤其是移除峰强化时间内的期相(对比剂首过强化期相),因此推荐相位移除仅在必要时再进行操作。

3. 获得血管流入函数

血管流入函数VIF获取,一般有四种模式

1)Auto Mode

Auto Mode:自动模式,是颅脑模板的默认模式,前列腺应用中大部分病例也可使用此种模式。对于初始数据中的每个像素信号曲线进行分析,使用峰值高度/上升/下降/BAT/FW80MAX的组合分数排序,选择得分最高的像素作为VIF像素(最多5个)

2)Manual Mode

手动模式,需要用户在一个或多个血管中手动点选一个或多个像素(最大8个),将其标记为VIF。在测量位置选择时,最好选择靠近感兴趣区域的血管,对于体部检查, 应在动脉中的选择VIF测量点;对于颅脑检查,通常在矢状窦中选择VIF测量点。想要将运动或流动效应和饱和效应造成的误差最小化,请从血管截面中并在血管的中心部分选择像素,以尽量减少由于运动和血管边界附近流动造成的误差。

3)Semi Auto Mode

用户自定义一个搜索范围,机器按Auto Mode在搜索范围内选择像素,将其定义为VIF像素。

4)Model-based Mode

模板模式,前列腺和常规协议中的默认模式,使用内置的人体平均标准VIF曲线作为血管输入函数。这是一个修正的魏曼双指数模型,首过峰值来自弗里茨汉森公布的数据。如若在图像中找不到良好可靠的VIF时,比如目标血管难以确定,空间分辨率过低时,推荐使用此模式。模板模式和测量模式相比,更容易在不同软件使用者之间,对同一数据获得归一性分析结果,特别在VIF测量可能出现误差时,或分析相对变化要比追求精准定量更有利于获得正确诊断信息时,推荐使用模板模式;缺点是不能根据个体实际的生理指标(心输出量等)对数据进行矫正,而且在计算fVP时精度会下降。

注意:

1)在使用自动和半自动模式时,请确保选取的VIF像素经过审核,必要时纠正测量位置,调整信号特征。如果结果仍不理想,请重新计算工作并使用不同的检测模式;

2)手动模式时,将光标放在目标血管上,并检查浓度曲线上的对应的值。如果所选血管像素中的峰值浓度大于10 mM或小于2 mM,则该像素无法提供可靠的血药浓度测量值

3)模板模式中动态对比度增强图像上不会显示追踪点,因为VIF数据不是来自对数据的测量。

4. T1矫正(T1 Correction)

1)为什么需要T1校正?

DCE-MRI信号对比容易受扫描条件(如MRI供应商、脉冲序列等)的影响,为了避免这些问题,并产生具有生理意义的pk参数,需要进行T1校正,将动态数据中的任意信号强度单位转换为钆浓度单位,由于钆浓度与信号强度之间的关系取决于基线T1,因此T1校正需要了解或估计目标组织的固有T1值。

2)如何调整靶组织T1值

单击GENIQ T1校正箭头查看T1组织选择菜单,它提供按解剖列出的T1值的预设列表,从菜单中选择组织后T1时间自动输入,这适用于GENIQ常规部位协议。要输入自定义值,可单击“其他”,然后输入一个值。

注意:使用下列步骤可定义组织的 T1 校正值,该值仅可在 GenIQ 一般协议中使用。它不可用于GenIQ 脑部和 GenIQ 前列腺协议。它仅可从 Review images And Settings( 审核图像和设置) 审核步骤使用。

步骤3 Review All Maps

(审核所有的图)

1. 阈值(Threshold)

阈值调整的目的是通过设定DCE-MRI图像数据中的信号最高/最低强度阈值,将空气或者噪声信号排除在计算范围之外,这减少了功能图上没有诊断意义的信息,提高诊断效率。在操作中我们通过调整最大/最小值滑块,调整信号选择范围,选择结果也会在DCE-MRI图像上实时显示出来,参与计算的像素被绿色阴影覆盖。

注意:MR信号值超出阈值的像素将不会参与计算,因此在功能图上会显示为空白,因此在阈值调整时要仔细审查DCE-MRI上绿色阴影的覆盖范围,是否完整包扩了病变结构(或感兴趣区),以免造成诊断信息遗漏。

2.剪切最大/最小值

剪切最大/最小值操作的目的和阈值调整相似,都是减少功能图中无意义信息,凸显病变,提高诊断效率。不同的是剪切最大/最小值的方式是针对拟合运算后得到的功能图进行操作的,他是通过功能参数值(比如Ktrans值)的最大最小阈值设定去实现的,可以根据不同的功能图进行分别调整,也可以通过Shared Segmentation(共享分割),将一个功能图的处理结果共享给其他功能图。

3.高级设置

1) GenIQ 最终设置 ( GenIQ Final Settings)

浏览已经设置的各项高级设置参数。

2)生理参数(Physiological Parameters)

  • 血细胞比容(Blood Hematocrit)是血细胞占全血容积的百分比,此参数与血浆容积分数fPV相关。它是一个独立于MRI扫描的生理参数。默认为0.45,如果需要,可输入其他值。

  • 血液T1值:(Blood T1)是血液的T1弛豫时间值,根据用于获取DCE数据的磁共振系统(在DICOM信息中确认)的磁场自动选择血液T1值。如果需要,可输入其他值。

3)图像参数(Parametric Images)

  • 拟合算法

    默认的拟合算法是2参数算法(Standard Tofts Model)。如果选择3参数算法(Modified Tofts Model),拟合算法增加计算血浆容积分数fPV。

    注意:pk模型对于2参数和3参数是不同的,ktrans、ve和kep的结果略有不同。

  • 算法阈值关闭算法阈值(Threshold)限制可显示所有体素的参数值。但有可能增加了计算时间,还可能令噪声像素数量增加,降低测量可靠性。

  • IAUGC

    此数值定义了IAUGC的计算范围,从对比剂团到达时间开始至此设定时间(以秒为单位)为止,90秒是默认值。如果需要,可修改该值(最小值=50秒,最大值=180秒)

  • 内核空间平滑

    它定义了函数处理后应用于卷积函数的内核平滑半径,值越大平滑度越高,默认值为0。

4. 降采样(Down Sampling)

通过移动滑块,更改拟合运算形成的功能图的空间分辨率,当向右滑动时空间分辨率降低,体素增大,同时在滑块下方实时可见以像素个数为单位的xy和z分辨率值的变化。降采样可以加快处理速度,但是会降低功能图的细节。

步骤4 Review Permeability Maps

(审核渗透功能图)

进入此步骤后,系统自动将等渗透功能图分别显示于浏览窗口之内,便于浏览和对比,也可做测量和融合操作。如果发现功能图显示出现偏差,或不能满足诊断需要,可打开高级设置再次对参数进行设置。


    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多