摘要:背景:在磁共振成像 (MRI) 中识别活动性病变对于多发性硬化症 (MS) 的诊断和治疗计划至关重要。在施用钆基造影剂 (GBCA) 后,可以识别 MRI 上的活动性病变。然而,最近的研究报告称,重复施用 GBCA 会导致 Gd 在组织中积聚。此外,施用 GBCA 会增加医疗保健成本。因此,减少或取消用于活动性病变检测的 GBCA 施用对于提高患者安全性和降低医疗保健成本非常重要。目前,无需施用 GBCA 即可识别脑部 MRI 中的活动性病变的最先进方法利用数据密集型深度学习方法。目标:实现数据密集度较低的非线性降维 (NLDR) 方法、局部线性嵌入 (LLE) 和等距特征映射 (Isomap),用于自动识别 MS 患者脑部 MRI 上的活动性病变,而无需施用造影剂。材料和方法:本研究中使用的多参数 MRI 数据集包括液体衰减反转恢复 (FLAIR)、T2 加权、质子密度加权以及对比前后 T1 加权图像。减影前后对比 T1 加权图像由专家标记为活动性病变 (地面真实值)。使用无监督方法 LLE 和 Isomap 将多参数脑 MR 图像重建为单个嵌入图像。在嵌入图像上识别活动性病变并将其与地面真实病变进行比较。通过计算嵌入图像中观察到的和识别出的活动性病变之间的 Dice 相似性 (DS) 指数来评估 NLDR 方法的性能。结果:LLE 和 Isomap 应用于 40 名 MS 患者,分别获得 0.74 ± 0.1 和 0.78 ± 0.09 的中位 DS 评分,优于目前最先进的方法。结论:NLDR 方法、Isomap 和 LLE 是识别非对比图像上活动性 MS 病变的可行选择,并且可能用作临床决策工具。
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