Fast cardiac magnetic resonance protocol. Feasibility of accelerated compressed sensing cine sequences in clinical practice

Abstract

Objective

To demonstrate the feasibility of cardiac magnetic resonance (CMR) cine sequences with compressed-sensing (CS) acceleration in the assessment of ventricular anatomy, volume, and function; and to present a fast CRM protocol that improves scan efficiency.

Methods

Prospective study of consecutive patients with indication for CMR who underwent CS short-axis (SA) cine imaging compared with conventional SA cine imaging. We analysed ejection fraction (EF), end-diastolic volume (EDV), stroke volume (SV), and myocardial thickness. Two blinded independent observers performed the reading. Inter- and intraobserver agreement was calculated for all the measurements. Image quality of conventional and CS cine sequences was also assessed.

Results

A total of 50 patients were included, 22 women (44%) with a mean age of 57.3 ± 13.2 years. Mean left ventricular EF was 59.1% ± 10.4% with the reference steady-state free precession sequences, versus 58.7% ± 10.6% with CS; and right ventricular EF with conventional imaging was 59.3% ± 5.7%, versus 59.5% ± 6.1% with CS. Mean left ventricular EDV for conventional sequences and CS were 166.8 and 165.1 ml respectively; left ventricular SV was 94.5 versus 92.6 ml; right ventricular EDV was 159.3 versus 156.4 ml; and right ventricular SV was 93.6 versus 91.2 ml, respectively. Excellent intra and interobserver correlations were obtained for all parameters (Intraclass correlation coefficient between 0.932 and 0.99; CI: 95%). There were also no significant differences in ventricular thickness (12.9 ± 2.9 mm vs 12.7 ± 3.1 mm) (p < .001). The mean time of CS SA was <40 sec versus 6–8 min for the conventional SA. The mean duration of the complete study was 15 ± 3 min.

Conclusions

Cine CS sequences are feasible for assessing biventricular function, volume, and anatomy, enabling fast CMR protocols.

Resumen

Objetivo

Demostrar la viabilidad de las secuencias cine de resonancia magnética cardiaca (RMC) aceleradas mediante detección comprimida o compressed sensing (CS) en la evaluación de la anatomía, el volumen y la función ventriculares; y presentar un protocolo de RMC rápida que mejore la eficacia de la exploración.

Métodos

Estudio prospectivo de pacientes consecutivos con indicación de RMC a los que se les realizó una secuencia cine del eje corto (EC) con CS en comparación con una secuencia cine de EC convencional. Se analizaron la fracción de eyección (FE), el volumen telediastólico (VTD), el volumen sistólico (VS) y el grosor miocárdico. La lectura de las imágenes se llevó a cabo por dos observadores independientes cegados. Se calculó la concordancia intra e interobservador para todas las mediciones. También se evaluó la calidad de la imagen de las secuencias cine convencionales y con CS.

Resultados

Se incluyeron un total de 50 pacientes, 22 mujeres (44%) con una edad media de 57,3 ± 13,2 años. La FE ventricular izquierda media fue del 59,1% ± 10,4% con las secuencias SSPF (steady-state free precession, precesión libre de estado estacionario) de referencia, frente al 58,7% ± 10,6% con CS; y la FE ventricular derecha con imágenes convencionales fue del 59,3% ± 5,7%, frente al 59,5% ± 6,1% con CS. Las medias del VTD ventricular izquierdo para las secuencias convencionales y con CS fueron de 166,8 y 165,1 ml, respectivamente; para el VS ventricular izquierdo fue de 94,5 frente a 92,6 ml; para el VTD ventricular derecho fue de 159,3 frente a 156,4 ml; y para el VS ventricular derecho fue de 93,6 frente a 91,2 ml, respectivamente. Se obtuvieron excelentes correlaciones intra e interobservador para todos los parámetros (coeficiente de correlación intraclase entre 0,932 y 0,99; IC: 95%). Tampoco hubo diferencias significativas en el grosor ventricular (12,9 ± 2,9 mm frente a 12,7 ± 3,1 mm) (p < 0,001). El tiempo medio de la exploración EC con CS fue de <40 sec frente a los 6−8 min de una EC convencional. La duración media del estudio completo fue de 15 ± 3 min.

Conclusiones

Las secuencias cine CS son viables para evaluar la función biventricular, el volumen y la anatomía, lo que permite protocolos rápidos de RMC.