Ampliación de secuencias aplicables de Precise IQ Engine (PIQE)

En la resonancia magnética, existe un equilibrio inherente entre la relación señal-ruido (SNR), el tiempo de adquisición y la resolución espacial. Precise IQ Engine (PIQE) se ha desarrollado como una nueva tecnología de reconstrucción para superar este equilibrio. Mediante el uso de dos redes neuronales dedicadas, PIQE permite realizar un muestreo ascendente de las imágenes de RM adquiridas, lo que da como resultado imágenes más nítidas y, al mismo tiempo, mantiene suprimidos los artefactos de truncamiento (también conocidos como artefactos de timbre de Gibbs).
 

Cuando PIQE se comercializó por primera vez, solo estaba disponible con secuencias 2D Fast Spin Echo (FSE2D). Sin embargo, ahora PIQE también se puede utilizar con otras secuencias. La expansión de las secuencias aplicables de PIQE se logró a través de su diseño original. PIQE consta de dos redes neuronales separadas para la eliminación de ruido y el aumento de escala como sus componentes clave. Aunque la primera versión de PIQE se centró en FSE2D, ambas redes neuronales se habían entrenado con conjuntos de datos que cubren una gama más amplia de contrastes (PDw, T1w, T2w, FLAIR, T2*w, ponderación de difusión, etc.), partes del cuerpo (cerebro, columna vertebral y regiones MSK) e intensidades de campo magnético (3T y 1,5T). Esta estrategia de entrenamiento ha hecho que PIQE sea muy robusto y confiable para varios contrastes de muchos tipos de secuencias de pulsos.
 

Algunos estudios previos ^{1, 2, 3} demuestran una mejor relación señal/ruido y nitidez con artefactos de timbre de Gibbs reducidos en comparación con la reconstrucción estándar utilizada en las prácticas clínicas de rutina. Este artículo demuestra resultados de pruebas adicionales que indican que PIQE permite obtener imágenes de alta resolución o un tiempo de adquisición corto que preserva los detalles estructurales y reduce el artefacto de anillo de Gibbs en protocolos típicos de exploración cerebral de T1w con eco de espín 2D (SE2D), T2*w con eco de campo 2D (FE2D) y EPI-DWI.

La Figura 4 muestra imágenes axiales cerebrales b0 e isoDWI de secuencias Spin Echo EPI-DWI. El protocolo estándar se adquirió con TR/TE = 5700/75 ms, espaciado de tren de ecos (ETS) = 0,9 ms, ancho de banda = 1302 Hz, valor b = 0 y 1000 en 3 ejes, matriz de adquisición = 160 y número de adquisiciones (NAQ) = 3, mientras que el protocolo rápido se escaneó con TR/TE = 4603/75 ms, ETS = 0,7 ms, ancho de banda = 1953 Hz, valor b = 0 y 1000 en 3 ejes, matriz de adquisición = 128 y NAQ = 1. Por lo tanto, el tiempo de escaneo es de 92 s para el protocolo estándar y 42 s para el protocolo rápido al reducir el tamaño de la matriz y el NAQ.
 

Tanto en el modo estándar como en el modo rápido de NONE × 2, se pueden observar artefactos de vibración de Gibbs porque la EPI-DWI de disparo único se adquiere con un tamaño de matriz pequeño para acortar el tiempo de escaneo y/o la duración de la lectura de EPI. En LPF × 2, los artefactos de vibración de Gibbs se reducen, pero se produce borrosidad en la imagen. El modo PIQE × 3 estándar muestra la mayor nitidez y efecto de eliminación de ruido, al tiempo que suprime los artefactos de Gibbs mejor que los demás. El modo PIQE × 3 rápido también muestra una calidad de imagen mejor o equivalente en comparación con el modo LPF × 2 estándar en términos de nitidez, relación señal/ruido y artefactos de vibración.
 

Estos resultados muestran que el modo PIQE puede mejorar con éxito la calidad de la imagen en términos de nitidez, eliminación de ruido y reducción de artefactos para Spin Echo, Field Echo y EPI también. Además, estos resultados demuestran que PIQE se puede utilizar tanto para lograr reconstrucciones de alta resolución como para adquisiciones en poco tiempo, preservando los detalles estructurales y reduciendo el ruido y los artefactos de Gibbs.