The Efficiency of FLAIR-Weighted BLADE in image Quality Parameter Correction for Moved Patient
Date
2023-03-11
Authors
maram mohammad motee ghazawna
مرام محمد مطيع غزاونة
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Al-Quds University
Abstract
Magnetic resonance imaging (MRI) is a medical tool that can provide detailed information about the inner structure of a person's body. The use of the fluid-attenuated inversion recovery (FLAIR) sequence in imaging the brain is very useful, as it can help identify subtle changes in the brain's structure and function. Due to the sensitivity of MRI to artifacts, it is not always possible to achieve high-quality imaging. The presence of motion artifacts can affect the overall diagnostic value. In this study dipole filling for k-space (BLADE) was implemented for 46 different images with different motion types including right rotation, left rotation, right bending, left bending, flexion, extension, and combination. In this work, we aimed to measure signal-to-noise ratio (SNR), contrast-to-noise ratio (CNR), and percentage of signal ghosting (PSG). RADIANT DICOM viewer was used to calculate signal intensity (SI) and its standard deviation (SD), the SD is used as the noise index. ImageQC was used to calculate PSG while these measurements are plotted in Microsoft Excel. In this research, we used a control group of 46 patients who have standard images which use the cartesian filling for k-space for comparing the measurements with standard FLAIR sequence. Results showed using BLADE lead to a significant improvement in SNR, CNR, and ghosting in almost all types of motion while failing to correct ghosting from severe patient motion. The mean value of SNR was 1.08 for the dipole filling (BLADE) sequence and significantly reduced to 0.92 for the routine sequence (p<0.05). While the mean CNR was 0.75 for dipole filling and significantly reduced to 0.49 for routine sequence (p<0.05). Finally, the mean PSG for dipole filling was 0.75 and significantly reduced to 0.18 for routine sequence (p<0.05). In conclusion, the dipole filling sequence enhances SNR, and CNR due to flow and eye motion. Although BLADE reduced ghosting artifacts in most types of motion, BLADE was unable to eliminate ghosting appearance from the severe patient motion.
التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) يوفر معلومات مفصلة حول التشريح الداخلي لجسم المريض, ويعد استخدام بروتوكول تثبيط اشارة السوائل (FLAIR) ذو أهمية في تصوير الدماغ حيث يساعد على التمييز بين السوائل وامراض الدماغ, ومع الأسف ليس من الممكن الحصول على صورة تشخيصية في جميع الحالات نظرا لحساسية التصوير بالرنين المغناطيسي لحركة المريض هذه الحركة تؤثر على القيمة التشخيصية للصورة, في هذه الدراسة نسعى لدراسة أثر الملء القطبي للبيانات ل 46 صورة تم تصويرها ب حركات مختلفة بحيث تشمل هذه الحركات دوران لليمين, دوران لليسار, انحناء لليمين, انحناء لليسار, انحناء للأمام, وانحناء للخلف. قمنا في هذه الدراسة بحساب نسبة التباين, نسبة الإشارة الى التشويش, ونسبة الإشارة الوهمية. حيث تم استخدام برنامج RADIANT DICOM لقياس كثافة الإشارة والانحراف المعياري للإشارة, ويستخدم الانحراف المعياري كمؤشر على كمية التشويش. استخدمنا أيضا في هذه الدراسة برنامج imageQC لحساب نسبة الإشارة الوهمية. تم تسجيل النتائج على برنامج مايكروسوفت اكسل وتمت مقارنتها ب 46 صورة تم اجرائها بالبروتوكول المعياري الذي يستخدم الملء الخطي للبيانات, أظهرت النتائج تحسنا في نسبة الإشارة الى التشويش ونسبة التباين, بالإضافة الى حل مشكلة الإشارة الوهمية الناتجة عن تدفق السائل النخاعي وحركة رموش العين بينما لم يتم تصحيح الإشارة الوهمية الناتجة عن الحركات المتكررة للمريض, كان متوسط نسبة الإشارة الى التشويش في الصور التي تم اجرائها باستخدام الملء القطبي 1.08 بينما صور الملء الخطي 0.92 حيث يعتبر فرق ذو دلالة إحصائية عند قيمة احتمالية اقل من 5%, وبالنسبة لنسبة التباين لصور الملء القطبي 0.75 وانخفض الى 0.49 في صور الملء الخطي ويعتبر هذا فرق ذو دلالة إحصائية عند قيمة احتمالية اقل من 5%. ختاما نسبة الإشارة الوهمية 0.75 في صور الملء القطبي وانخفض الى 0.18 في صور الملء الخطي حيث يعتبر هذا فرق ذو دلالة إحصائية عند قيمة احتمالية اقل من 5%. ونستنتج ان الملء القطبي يعزز نسبة التباين ونسبة الإشارة الى التشويش ويحل مشكلة الإشارة الوهمية الناتجة عن تدفق السائل النخاعي وحركة العين بينما يفشل في حل مشكلة الحركات المتكرة.
التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) يوفر معلومات مفصلة حول التشريح الداخلي لجسم المريض, ويعد استخدام بروتوكول تثبيط اشارة السوائل (FLAIR) ذو أهمية في تصوير الدماغ حيث يساعد على التمييز بين السوائل وامراض الدماغ, ومع الأسف ليس من الممكن الحصول على صورة تشخيصية في جميع الحالات نظرا لحساسية التصوير بالرنين المغناطيسي لحركة المريض هذه الحركة تؤثر على القيمة التشخيصية للصورة, في هذه الدراسة نسعى لدراسة أثر الملء القطبي للبيانات ل 46 صورة تم تصويرها ب حركات مختلفة بحيث تشمل هذه الحركات دوران لليمين, دوران لليسار, انحناء لليمين, انحناء لليسار, انحناء للأمام, وانحناء للخلف. قمنا في هذه الدراسة بحساب نسبة التباين, نسبة الإشارة الى التشويش, ونسبة الإشارة الوهمية. حيث تم استخدام برنامج RADIANT DICOM لقياس كثافة الإشارة والانحراف المعياري للإشارة, ويستخدم الانحراف المعياري كمؤشر على كمية التشويش. استخدمنا أيضا في هذه الدراسة برنامج imageQC لحساب نسبة الإشارة الوهمية. تم تسجيل النتائج على برنامج مايكروسوفت اكسل وتمت مقارنتها ب 46 صورة تم اجرائها بالبروتوكول المعياري الذي يستخدم الملء الخطي للبيانات, أظهرت النتائج تحسنا في نسبة الإشارة الى التشويش ونسبة التباين, بالإضافة الى حل مشكلة الإشارة الوهمية الناتجة عن تدفق السائل النخاعي وحركة رموش العين بينما لم يتم تصحيح الإشارة الوهمية الناتجة عن الحركات المتكررة للمريض, كان متوسط نسبة الإشارة الى التشويش في الصور التي تم اجرائها باستخدام الملء القطبي 1.08 بينما صور الملء الخطي 0.92 حيث يعتبر فرق ذو دلالة إحصائية عند قيمة احتمالية اقل من 5%, وبالنسبة لنسبة التباين لصور الملء القطبي 0.75 وانخفض الى 0.49 في صور الملء الخطي ويعتبر هذا فرق ذو دلالة إحصائية عند قيمة احتمالية اقل من 5%. ختاما نسبة الإشارة الوهمية 0.75 في صور الملء القطبي وانخفض الى 0.18 في صور الملء الخطي حيث يعتبر هذا فرق ذو دلالة إحصائية عند قيمة احتمالية اقل من 5%. ونستنتج ان الملء القطبي يعزز نسبة التباين ونسبة الإشارة الى التشويش ويحل مشكلة الإشارة الوهمية الناتجة عن تدفق السائل النخاعي وحركة العين بينما يفشل في حل مشكلة الحركات المتكرة.