একটি একক এমআরআই স্ক্যান শ্বাসযন্ত্রের গতি পরিচালনা করতে পারে

শ্বাসযন্ত্রের গতি বক্ষ এবং পেটে বিকিরণ থেরাপির কার্যকারিতা এবং নিরাপত্তাকে প্রভাবিত করতে পারে। এমআরআই-গাইডেড লিনাক ব্যবহার করে চিকিৎসার জন্য, ফ্রি-ব্রিদিং 4ডি-এমআরআই হল মোশন ম্যানেজমেন্টের জন্য 4ডি-সিটির একটি প্রতিশ্রুতিশীল বিকল্প, যা কোন আয়নাইজিং রেডিয়েশন ছাড়াই চমৎকার নরম-টিস্যু কনট্রাস্ট প্রদান করে। স্বাভাবিক টিস্যু থেকে ক্ষতগুলিকে চিত্রিত করার জন্য মোশন আর্টিফ্যাক্টগুলি থেকে মুক্ত উচ্চ-মানের এমআর চিত্রগুলি প্রয়োজন। বর্তমানে, যদিও, এমআর-ভিত্তিক পদ্ধতির জন্য যথেষ্ট স্ক্যান সময়ের সাথে একাধিক স্ক্যান প্রয়োজন।

এই চাহিদা মেটাতে, সিহাও চেন, হংইউ আন এবং সেন্ট লুইসের ওয়াশিংটন ইউনিভার্সিটির সহকর্মীরা গতি শনাক্তকরণ, গতি-সমাধানকৃত 4D-MRI এবং মোশন-ইন্টিগ্রেটেড 3D-MRI পুনর্গঠনের জন্য একটি একক MRI স্ক্যান ব্যবহার করার একটি উপায় তৈরি করছেন। গত সপ্তাহের AAPM বার্ষিক সভায় বক্তৃতা, চেন দেখিয়েছিলেন যে এটি গভীর শিক্ষা-ভিত্তিক চিত্র পুনর্গঠনের সাথে একটি স্ব-নেভিগেটেড এমআর পদ্ধতি ব্যবহার করে এক মিনিটেরও কম সময়ের অধিগ্রহণের সাথে সম্ভব।

তিন-পর্যায়ের কৌশলটি ক্যাপচার নামক একটি স্ব-নেভিগেটেড রেসপিরেটরি মোশন ডিটেকশন সিকোয়েন্স দিয়ে শুরু হয়, যা স্ট্যাক-অফ-স্টার এমআরআই সিকোয়েন্সের একটি বৈকল্পিক। গবেষকরা 0.35 টি-তে ক্যাপচার প্রয়োগ করেছেন ভিউরে এমআরআই-নির্দেশিত লিনাক এবং একটি শ্বাসযন্ত্রের গতির ফ্যান্টম এবং 12 সুস্থ স্বেচ্ছাসেবকদের ইমেজ করে তাদের প্রস্তাবিত কৌশল মূল্যায়ন করেছে। তারা 2000 রেডিয়াল স্পোক ব্যবহার করে নিয়মিত এমআরআই স্ক্যান করে, যার অধিগ্রহণের সময় 5-7 মিনিট ছিল। তারা সম্পূর্ণ স্ক্যান (2000 রেডিয়াল স্পোক) মূল্যায়ন করেছে, সেইসাথে প্রথম 10% ডেটা, যা মাত্র 30-40 সেকেন্ড সময় নিয়েছে।

চেন কিছু উদাহরণ শেয়ার করেছেন ক্যাপচার-সনাক্ত শ্বাসযন্ত্রের বক্ররেখা, যা বিষয়বস্তু এবং পৃথক স্ক্যানের সময় বিভিন্ন শ্বাস-প্রশ্বাসের ধরণ থাকা সত্ত্বেও শ্বাসযন্ত্রের গতি সনাক্ত করতে ক্যাপচারের ক্ষমতা প্রদর্শন করে। সংশ্লিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি স্পেকট্রা স্পষ্টভাবে পৃথক ফ্রিকোয়েন্সি উপাদান চিহ্নিত.

এরপরে, দলটি তিনটি পুনর্গঠন কৌশলের মাধ্যমে 4D-MRI তৈরি করতে পরিমাপিত শ্বাসযন্ত্রের সংকেত ব্যবহার করে: মাল্টি-কয়েল নন-ইউনিফর্ম ইনভার্স ফাস্ট ফুরিয়ার ট্রান্সফর্ম (MCNUFFT); সংকুচিত সেন্সিং; এবং গভীর শিক্ষা-ভিত্তিক Phase2Phase (P2P) পুনর্গঠন।

একটি মোশন ফ্যান্টম স্টাডিতে, দলটি 4 মিনিট বা 5 সেকেন্ড ডেটা ব্যবহার করে 30D-MR ছবি পুনর্গঠন করেছে। ক্যাপচার গতি সনাক্তকরণ ফ্যান্টমে এমবেড করা গোলকের দৃশ্যমানতাকে স্থল সত্য চিত্রগুলিতে দেখা স্তরে উন্নত করেছে। সংক্ষিপ্ত এমআরআই স্ক্যানে, P2P পুনর্গঠন চিত্রের তীক্ষ্ণতা পুনরুদ্ধার করেছে এবং অ-সংশোধিত বেসলাইনের তুলনায় আন্ডারস্যাম্পলিং প্রত্নবস্তু হ্রাস করেছে।

রোগীর স্ক্যানের জন্য, গবেষকরা সংক্ষিপ্ত-স্ক্যান (200 সেকেন্ড) পুনর্গঠনের জন্য প্রথম 30টি স্পোক ব্যবহার করেছেন, পর্যবেক্ষণ করেছেন যে P2P স্পষ্টভাবে 4D-MRI পুনর্গঠনের জন্য অন্য দুটি পদ্ধতিকে ছাড়িয়ে গেছে। তারপর তারা গতি ভেক্টর ক্ষেত্রগুলি বের করতে 4 সেকেন্ড এবং 30 মিনিট উভয় স্ক্যান থেকে তৈরি 5D-MRI ব্যবহার করে। চেন উল্লেখ করেছেন যে উভয়ের মধ্যে পার্থক্য ছিল "সামগ্রিক গতি পরিসরের তুলনায় মধ্যপন্থী"।

চূড়ান্ত ধাপে, মোশন ইন্টিগ্রেটেড রিকনস্ট্রাকশন (MOTIF) মডেল ব্যবহার করে 3D-MRI পুনর্গঠনের জন্য এই গতি ভেক্টর ক্ষেত্রগুলি নিযুক্ত করা হয়। ফ্যান্টমের 3D-MR ইমেজগুলি দেখিয়েছে যে MOTIF মোশন আর্টিফ্যাক্ট কমিয়েছে এবং ছবির গুণমান উন্নত করেছে। রোগীর অধ্যয়নে, MOTIF দ্বারা পুনর্গঠিত সংক্ষিপ্ত-স্ক্যান চিত্রগুলি (200 স্পোক) অ-সংশোধিত বেসলাইনের তুলনায় ভাল সংকেত-টু-শব্দ অনুপাত এবং কম গতির শিল্পকর্ম ছিল এবং নিয়মিত-স্ক্যান চিত্রগুলির (2000) তুলনায় "পরিমিত চিত্রের গুণমান" প্রদর্শন করেছে। স্পোক) MOTIF দ্বারা পুনর্গঠিত।

দলটি 12টি বিষয়ের একটি অন্ধ রেডিওলজিক্যাল পর্যালোচনাও করেছে। তীক্ষ্ণতা, বৈপরীত্য এবং প্রত্নবস্তুর অভাবের জন্য রেট করা হলে সম্পূর্ণ ডেটা সেট ব্যবহার করে MOTIF দ্বারা পুনর্গঠিত চিত্রগুলি 8/10 পয়েন্টের বেশি স্কোর করেছে৷ "সংক্ষিপ্ত স্ক্যানের জন্য, P2P সহ MOTIF 5/10 এর তুলনামূলকভাবে সন্তোষজনক পর্যালোচনা স্কোর পেয়েছে, যেখানে কোনো গতি সংশোধন 3/10 এর কম স্কোর করেনি," চেন বলেছেন।

চেন উপসংহারে পৌঁছেছেন যে ক্যাপচার, P2P এবং MOTIF-এর সাথে ব্যবহৃত একটি দ্রুত একক MRI স্ক্যান, ক্ষত গতি পরিসীমা নির্ধারণের জন্য উচ্চ-মানের 4D-MR ছবি এবং নিম্ন-ক্ষেত্রের MRI-নির্দেশিত লিনাকে ক্ষত বর্ণনার জন্য 3D-MR ছবি তৈরি করতে পারে।