優(yōu)化膝關節(jié)磁共振掃描序列的研究

蔡春祥, 周小兵

(江蘇省興化市人民醫(yī)院 放射科, 江蘇 興化, 225700)

優(yōu)化膝關節(jié)磁共振掃描序列的研究

蔡春祥, 周小兵

(江蘇省興化市人民醫(yī)院 放射科, 江蘇 興化, 225700)

磁共振成像; 膝關節(jié); 膝關節(jié)線圈; 信噪比

磁共振檢查其軟組織分辨率較高，且可以多方位、多參數(shù)成像，因此成為膝關節(jié)損傷及相關病變的重要檢查手段。由于膝關節(jié)外傷的患者疼痛明顯，siemens trio 3T的原有膝關節(jié)掃描時間長，患者不易配合，容易抖動產(chǎn)生偽影，影響診斷。作者改良了原有條件，優(yōu)化了膝關節(jié)磁共振掃描序列，縮短了磁共振檢查時間，現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1一般資料

選取有臨床癥狀的患者100例行膝關節(jié)MRI檢查，其中男42例，女58例，年齡13～75歲，平均年齡43歲。隨機分為A、B組，每組50例。A組用西門子原膝關節(jié)條件進行磁共振檢查, B組用改良后的條件進行檢查。

1.2 研究方法

100例隨機分組，分別進行西門子原膝關節(jié)條件及改良后的膝關磁共振掃描，進行圖像質(zhì)量評分，同時進行測量并計算信噪比(SNR)和對比信噪比(CNR)。

1.3 檢查材料與技術

使用Siemens Magnetom Trio Tim 3.0T 超導型磁共振成像儀，最大梯度場強45 Mt/m，最大切換率200 T/(m·s)和8通道膝關節(jié)專用線圈。

原機器序列: ① PD-Tse-sag序列：重復時間TR 3 000 ms, 回波時間TE 38 ms, 矩陣 320×240, 視野FOV 150×100, 采集次數(shù)NEX 1, 層厚 slice thickness 3 mm; 掃描時間4 min 6 s。 ② T2-fs-sag序列: TR 4 100 ms, TE 85 ms, 矩陣320×224，F(xiàn)OV 150×100, NEX2; slice thickness 3 mm; 掃描時間2 min 29 s。③ T1-cor-WI序列: TR 600 ms, TE 16 ms 矩陣384×268, FOV 150×100, NEX 1; slice thickness 3 mm; 掃描時間2 min 8 s。④ T2-fs-cor 序列: TR 4 100 ms, TE 85 ms, 矩陣320×224, FOV 150×100, NEX 2, slice thickness 3 mm; 掃描時間2 min 29 s。⑤ T2-fs-tra序列: TR 4 764 ms, TE 85 ms, 矩陣 320×240, 視野FOV 150×100, NEX 2, slice thickness 3 mm; 掃描時間2 min 43 s。

改良后序列: ① PD-Tse-sag序列: TR 3 600 ms, TE 17 ms, 矩陣 320×240, FOV 150×100, NEX 1; slice thickness 3 mm, 并行采集(GRAPPA)加速因子Accel. factor 2, 掃描時間1 min 21 s。② T2-fs-sag序列: TR 4 000 ms, TE 52 ms, 矩陣 320×240, FOV 150×100, NEX 1; slice thickness 3 mm, accel. factor 2; 掃描時間 58 s。③ T1-cor-WI序列: TR 765 ms, TE 16 ms, 矩陣320×240, FOV 150×100, NEX 1; slice thickness 3 mm, accel．factor 2; 掃描時間 57 s。④ T2-cor-WI序列: TR 4 000 ms, TE 52 ms, 矩陣320×224, FOV 150×100, NEX 1; slice thickness 3 mm, accel. factor 2, 掃描時間 58 s。⑤ T2-fs-Tra序列: TR 4 330 ms, TE 52 ms, 矩陣320×224, FOV 150×100, NEX 1; slice thickness 3 mm, accel. factor 2, 掃描時間 1 min 2 s。

1.4 掃描方法

膝關節(jié)磁共振檢查采用Siemenstrio 3T超導磁共振機掃描，檢查時使用8通道高分辨膝關節(jié)專用線圈。檢查時患者仰臥位，患膝自然伸直放入線圈中，可利用各種軟墊固定為了使患者關節(jié)處于穩(wěn)定舒適的狀態(tài)，線圈中心定位于髕骨下緣水平。常規(guī)對患者的膝關節(jié)行矢狀位、冠位及軸位掃描。

1.5 圖像質(zhì)量評分

SNR和CNR的測量計算：利用PACS終端顯示的掃描定位線，選取各序列上膝關節(jié)髁間凹中央層面，設定3 mm×3 mm為感興趣區(qū)，背景噪聲設定9 mm×9 mm為感興趣區(qū)，分別測量股骨遠端軟骨、干骺端骨髓、腓腸肌和背影噪聲信號強度(SI)。計算以下參數(shù): ① 軟骨SNR; ② 軟骨-關節(jié)液(CNR); ③ 軟骨-骨髓CNR; ④ 軟骨-肌肉CNR, 公式如下: SNR=SI/So, CNR=SI-SIt/S0; SI為軟骨組織SI, SIt為其他各組織SI; So為背景噪聲標準差。

2 結 果

本研究使用膝關節(jié)磁共振檢查2組患者，表明膝關節(jié)組織的 SNR和 CNR有差異，但差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1、2。

表1 2組膝關節(jié)掃描條件的結果

表2 2組T2Fs加權圖像及T1加權圖像結果比較

3 討 論

MRI是顯示半月板結構最為理想的檢查方法，具有視野開闊、多方位成像、分辨率高等特點。膝關節(jié)磁共振 SE 序列T1WI圖像清晰，能夠清晰地將患者關節(jié)剖面結構呈現(xiàn)出來，信號丟失少, T2WI圖像上半月板和關節(jié)液信號對比強烈，利于觀察半月板表面; 質(zhì)子密度像對板內(nèi)信號變化十分敏感。矢狀位能很好地顯示半月板和前后交叉韌帶; 冠狀位則能較好地顯示內(nèi)、外側副韌帶 。

圖像的信噪比是指平均信號強度與平均噪聲強度的比值，是衡量圖像質(zhì)量的重要指標。它受磁場強度、像素大小、TR、TE、層厚、FOV大小、信號采集次數(shù)等影響。僅僅具有高信噪比并不能產(chǎn)生高質(zhì)量的圖像。不同組織之間的差異，病理組織與健康組織間的差異也非常重要。MRI圖像的對比度有時由于嚴重的噪聲影響，不能真實地反映圖像質(zhì)量，必須將噪聲考慮在內(nèi)。SNR與CNR是評價圖像質(zhì)量的重要參數(shù)，前者指圖像中有用信號與背景噪聲的強度之比, SNR越大圖像會更清晰，受檢組織的信號強度高，背景顆粒噪聲低; CNR越大，代表組織間的信號差別越大，圖像對比度越好，病變檢出率越高。

膝關節(jié)外傷的患者疼痛明顯, siemens trio 3T的原有膝關節(jié)掃描時間長，患者不易配合，容易抖動產(chǎn)生偽影。作者改良了原有條件，明顯縮短了磁共振檢查時間，減少患者痛苦，同時也提高了工作效率，減少患者候診時間。合理選擇掃描序列，在最短的時間內(nèi)得到優(yōu)質(zhì)的圖像，是解決MRI成像檢查在膝關節(jié)應用中的實際問題。

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2017-02-20

周小兵

R 217

A

1672-2353(2017)15-217-02

10.7619/jcmp.201715077