Kommentar zu: „MSK – 3D-MRT des Kniegelenks mit KI-gestütztem Compressed Sensing“

Ni et al. vergleichen eine isotrope 3D-Spin-Echo-Sequenz mit compressed sensing (3D CS) mit einer entsprechenden Sequenz mit einer KI-Rekonstruktion (3D ACS) und klassischen 2D-Sequenzen. Die 3D-Sequenzen wurden mit einer SPAIR-Fettsättigung, die 2D-Sequenzen mit spektraler Fettsättigung jeweils an einem 3T-Scanner mit einer 24-Kanal-Kniespule gemessen.

Durch die KI-Bildberechnung konnte die Beschleunigung der 3D-ACS-Sequenz gegenüber der 3D-CS-Sequenz von 4,43 auf 10,69 erhöht und damit die Messzeit von 6min 24s auf 2min 40s verkürzt werden. Die Messzeit der drei 2D-PDfs-Sequenzen betrug jeweils 2min 30s.

3D Sequenzen werden in der Knie-Bildgebung seit ca. 2007 vermehrt diskutiert und die zugehörigen Publikationen nahmen seitdem stetig zu mit einem Maximum von 126 Publikationen im Jahr 2021. Seitdem sinkt die Anzahl wieder leicht. Interessanterweise haben sich jedoch die 3D-Sequenzen in der Routine nicht durchgesetzt. Ursächlich hierfür dürften 2 Gründe sein:

1. die lange Messzeit mit dem Risiko, dass während der Messung eine Patientenbewegung die gesamte Messung unbrauchbar macht und

2. der schlechtere Kontrast.

Unbestritten bleibt der Vorteil der anatomischen 3D-Information mit der Möglichkeit angulierter Rekonstruktionen, was bei schräg verlaufenden Strukturen sehr wertvoll sein kann.

In ihrer Arbeit haben Ni et al. das Problem der langen Messzeit der 3D-Sequenz gelöst, indem sie die schlechtere Bildqualität, die sich durch eine höhere Beschleunigung der CS-Sequenzen ergibt, durch die KI-basierte Bildrekonstruktion wettgemacht haben. In den Bildbeispielen und den subjektiven Bewertungen der Bildqualität durch die Auswerter gab es bezüglich der anatomischen Strukturen und der Diagnose der Verletzungen im Patientenkollektiv keinen Unterschied zu den 2D- oder der weniger beschleunigten 3D-Sequenz. Eine signifikant bessere Bildqualität fanden die Untersucher jedoch hinsichtlich Beurteilbarkeit und Schärfe des Knochenmark(ödems) bei den 2D-Sequenzen.

Die Ortsauflösung der 2D-Sequenzen war in der Arbeit von Ni et al. mit einer Schichtdicke von 3,5 und einer Inplane-Auflösung von 0,63 × 0,63 mm nur Durchschnitt. Die 3D-Sequenzen hatten eine isotrope Ortsauflösung von 0,63 mm. In unserem Institut ist die Schichtdicke bei der Knie-MRT 3 mm und die Inplane-Auflösung schon vor Einsatz der KI ca. 0,5 × 0,5 mm, mit den 2D-KI-beschleunigten Sequenzen nun etwas besser. Die Messzeit moderner 2D-Sequenzen mit KI-Beschleunigung beträgt etwa 1 min/Sequenz, d.h. in der täglichen Praxis ergibt sich aus der schnelleren 3D-ACS-Sequenz kein entscheidender Geschwindigkeitsvorteil. Trotzdem bleibt der Vorteil der hohen anatomischen Auflösung und der Möglichkeit beliebiger Angulationen.

Möglicherweise ist die Zukunft eine Kombination aus beiden Welten mit einer beschleunigten 3D-Sequenz z.B. in sagittaler Schichtrichtung, wie in der Arbeit von Ni et al. (evtl. sogar ohne Fettsättigung) und einer oder zwei 2D-Sequenzen mit Fettsättigung. Zusätzlich müsste noch eine schnelle T1-Sequenz zur Beurteilung des Knochenmarks ergänzt werden, egal ob man nur eine 3D-Sequenz oder eine Kombination aus 2D- und 3D-Sequenzen misst.

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Article published online:
25 October 2024