Comparison of Myocardial Blood Flow Quantification Models for Double ECG Gating Arterial Spin Labeling MRI: Reproducibility Assessment

BACKGROUND

Arterial spin labeling (ASL) allows non-invasive quantification of myocardial blood flow (MBF). Double-ECG gating (DG) ASL is more robust to heart rate variability than single-ECG gating (SG), but its reproducibility requires further investigation. Moreover, the existence of multiple quantification models hinders its application. Frequency-offset-corrected-inversion (FOCI) pulses provide sharper edge profiles than hyperbolic-secant (HS), which could benefit myocardial ASL.

PURPOSE

To assess the performance of MBF quantification models for DG compared to SG ASL, to evaluate their reproducibility and to compare the effects of HS and FOCI pulses.

STUDY TYPE

Prospective.

SUBJECTS

Sixteen subjects (27 ± 8 years).

FIELD STRENGTH/SEQUENCE

1.5 T/DG and SG flow-sensitive alternating inversion recovery ASL.

ASSESSMENT

Three models for DG MBF quantification were compared using Monte Carlo simulations and in vivo experiments. Two models used a fitting approach (one using only a single label and control image pair per fit, the other using all available image pairs), while the third model used a T1 correction approach. Slice profile simulations were conducted for HS and FOCI pulses with varying B0 and B1. Temporal signal-to-noise ratio (tSNR) was computed for different acquisition/quantification strategies and inversion pulses. The number of images that minimized MBF error was investigated in the model with highest tSNR. Intra and intersession reproducibility were assessed in 10 subjects.

STATISTICAL TESTS

Within-subject coefficient of variation, analysis of variance. P-value <0.05 was considered significant.

RESULTS

MBF was not different across acquisition/quantification strategies (P = 0.27) nor pulses (P = 0.9). DG MBF quantification models exhibited significantly higher tSNR and superior reproducibility, particularly for the fitting model using multiple images (tSNR was 3.46 ± 2.18 in vivo and 3.32 ± 1.16 in simulations, respectively; wsCV = 16%). Reducing the number of ASL pairs to 13/15 did not increase MBF error (minimum = 0.22 mL/g/min).

DATA CONCLUSION

Reproducibility of MBF was better for DG than SG acquisitions, especially when employing a fitting model.

LEVEL OF EVIDENCE

2 TECHNICAL EFFICACY: Stage 1.

Formación en imagenología en la Universidad de Costa Rica: Retos y desafíos del proceso de actualización del currículo

Este ensayo pretende analizar los retos a los que se enfrenta la carrera de imagenología diagnóstica y terapéutica de la Universidad de Costa Rica en la eventual actualización de su currículo. La formación universitaria de la imagenología en la Universidad de Costa Rica tiene su inicio con un Programa de Formación de Técnicos, que fue evolucionando hacia la profesionalización. Sin embargo, a pesar de la profesionalización de la imagenología, siguen existiendo retos en la formación por el constante cambio de la tecnología que debe acompañar a la profesión. Avances en el campo de la radioterapia para combatir el cáncer, la resonancia magnética para el diagnóstico temprano de las enfermedades neurodegenerativas y la introducción de la inteligencia artificial al procesamiento de las imágenes médicas son procesos que deben orientar la actualización de la formación. Se presenta el proceso de análisis que se ha llevado a cabo en la creación de un perfil profesional de salida, en el que se incorporaron los aportes de todos los actores sociales involucrados en la formación y el ejercicio profesional de la imagenología. A partir de este proceso se hace una reflexión de cómo se debe formar a las personas profesionales en imagenología, rediseñando el proceso educativo de manera novedosa con una formación humanística, orientada a la ética y a la investigación; enmarcado en el momento histórico del sistema de educación superior costarricense.