3D—FFE—SPIR与3D—FFE—WATS序列在膝关节软骨成像中的对比研究

目的：探讨膝关节MR软骨成像优化序列。方法：采用3D—FFE—SPIR、3D—FFE—WATS序列对16名健康志愿者行矢状位扫描,计算并比较两种序列下关节软骨、骨髓、滑液、肌肉信噪比（SNR）以及软骨与周围组织间的对比噪声比（CNR）。另外,对52个于检查后1周内做了关节镜（或者手术）检查与治疗的膝关节为观察对象,以关节镜诊断结果为金标准,计算并比较两序列诊断膝关节软骨病变的敏感性、特异性及准确性。结果：两种序列（3D—FFE—SPIR、3D-FFE—WATS）下膝关节软骨SNR值分别为152．07±24．91、131．08±29．21,其数据差异无统计学意义（P〉0．05）;两序列下骨髓SNR分别为17．27±2．78、19．9±1．95,其数据差异无统计学意义（P〉0．05）;两序列下滑液SNR分别为73．03±12．25、76．59±12．48,其数据差异无统计学意义（P〉0．05）;两序列下肌肉SNR分别为90．86±18．62、93．1±18．92,其数据差异无统计学意义（P〉0．05）。两序列下软骨／骨髓CNR分别为135．39±22．26,121．88±27．40,其数据差异无统计学意义（P〉0．05）;不同序列下软骨／滑液CNR分别为79．64±14．32、75．22±18．33,数据差异无统计学意义（P〉0．05）;两序列软骨／肌肉CNR分别为61．81±9．81、38．91±11．68,数据差异有统计学意义（P〈0．05）。3D—FFE—sPIR序列诊断关节软骨病变的敏感性、特异性、准确性分别89．4％、91．7％、93．6％;3D—FFE—WATS序列诊断关节软骨病变敏感性、特异性、准确性分别为90．2％、98．8％、95．2％。结论：3D-FFE—SPIR及3D—FFE—WATS序列是显示膝关节软骨和诊断关节软骨病变的优秀序列,3D—FFE-WATS序列扫描时间比3D-FFE—SPIR序列短、对磁场变化不敏感,因此是膝关节软骨成像的优化序列。     

高分辨三维快速扰相梯度回波序列MR成像显示胫神经及腓总神经

目的探讨高分辨三维快速扰相梯度回波(3D-FSPGR)序列显示膝关节区域胫神经及腓总神经的临床应用价值。方法随机收集20名健康志愿者,采用3D-FSPGR序列行单侧膝关节MRI扫描,分别分析胫神经及腓总神经显示率、图像质量主观评分、神经的信号噪音比(SNR)、神经与周围脂肪对比噪音比(CNR)。结果3D-FSPGR序列图像胫神经及腓总神经的显示率均为100%,图像中脂肪组织及骨骼呈明显的低信号,肌肉呈等信号,腓总神经呈相对于肌肉组织的等信号,胫神经信号略低于腓总神经;两个观察者对胫神经图像质量评分分别为(3.90±0.308&3.85±0.366,κ=0.774),腓总神经图像质量评分分别为(3.80±0.410&3.65±0.489,κ=0.634),两观察者图像质量主观评分一致性较强;相同层面腓总神经SNR及CNR高于胫神经,SNR(TN:CPN=55.90±14.777&78.22±22.937,P=0.000),C N R(T N:C P N=24.31±8.303&46.63±15.523,P=0.000),P值小于0.05两者差异有统计学意义。结论高分辨轴位3D-FSPGR序列可以清晰显示胫神经、腓总神经解剖及其内部细微神经纤维束。     

3D-DESS序列与常规序列对膝关节软骨显示情况的比较

目的：研究膝关节软骨各MRI（Magnetic Resonance Imaging ,核磁共振成像）成像序列的成像参数,比较MRI各成像序列的关节软骨信噪比（Signal Noise Ration ,SNR）及关节软骨与关节液的对比噪声比（Contrast Noise Ration ,CNR）,探讨M RI检查序列中最适合进行膝关节软骨显示诊断的序列组合。方法选取本院2014年10月至2015年3月期间根据不同临床需要而进行MRI检查的20例膝关节损伤患者。扫描序列包括矢状位FS‐PD（二维脂肪抑制质子密度加权像）、FSE的T1WI（T1加权像）和T2WI（T2加权像）、3D‐DESS（三维双回波稳态序列）、横轴位FS‐PD、冠状位FS‐PD。测量各MRI成像序列的SNR关节软骨、CNR关节软骨／关节液值,并进行比较。结果3D‐DESS序列的SNR最高,与T1 WI 、T2 WI相比有明显统计学差异（P＜0.001）。3D‐DESS序列的CNR与FS‐PD无明显差异（P＞0.05）。结论矢状位FS‐PD及3D‐DESS序列组合的SNR关节软骨、CNR关节软骨／关节液可以兼顾达到最大,成为最优显示膝关节软骨的序列组合。     

WE 3D-FLASH序列对腰椎间关节软骨成像的临床研究

目的 比较水激励三维快速小角度激发成像(WE 3D-FLASH)序列用不同翻转角成像对正常成人腰椎间关节软骨的评价.方法 健康成年志愿者12名,用Siemens1.5T超导磁共振成像系统行L4-5右侧椎间关节多方位扫描,扫描序列为不同翻转角的WE 3D-FLASH序列.对各序列扫描获得的12个椎间关节矢状和横断正中层面的关节软骨、骨皮质、骨髓、关节腔及背景的相同位置的信号强度进行测量,分别计算比较不同序列图像软骨SNR值及软骨与骨皮质、软骨与骨髓、软骨与关节腔的CNR值.结果 ①四种不同翻转角(FA10°、FA 20°、FA 30°、FA 40°)WE 3D FLASH序列矢状面和横断面图像软骨SNR、软骨-骨皮质CNR和软骨-骨髓CNR的值随翻转角增大而逐渐变小.②WE 3D-FLASH序列矢状面图像均不能显示椎间关节关节腔,横断面图像都能显示关节腔,WE 3D-FLASH(FA 20°)序列横断面图像软骨与关节腔CNR最高,矢状和冠状面图像不能显示关节腔.结论 ①WE 3D-FLASH序列能清晰显示腰椎间关节软骨,WE 3D-FLASH(FA10°)序列图像软骨信号最高,与骨皮质、骨髓对比度最好,WE 3D-FLASH(FA 20°)序列图像软骨与关节腔的对比度最好.②腰椎间关节横断面MRI图像可显示关节腔,对腰椎间关节软骨的显示优于其它方位图像,推荐横断位为腰椎间关节软骨的首选扫描方位.     

磁共振二维常规序列成像对膝关节软骨缺损的诊断价值

目的观察磁共振二维快速自旋回波(fast-spin-echo,FSE)序列对膝关节软骨缺损的显示及分级,利用更科学地统计学方法评价其诊断价值。材料与方法行膝关节磁共振检查的患者中,顺序选取了40名有关节镜软骨评分的患者。三位经验丰富的放射科医师盲评40例膝关节FSE序列(T1/T2/质子密度)图像并对软骨缺损进行分级。以关节镜结果为标准,计算FSE序列对膝关节软骨缺损检出的敏感度、特异度、准确度。应用Kappa一致性检验分析FSE图像与关节镜评分的一致性,同时分析三位阅片者之间的评分一致性。结果二维FSE序列对膝关节软骨缺损的检出有较高的敏感度、特异度和准确度分别为81%、85.4%和83.5%。FSE图像与关节镜评分结果相比,表现了中等到好的一致性,Kappa=0.557-0.676(P0.001)。各位阅片者两两间对膝关节软骨缺损的评分表现了很好的一致性,Kappa=0.672-0.718(P0.001)。结论二维FSE序列对膝关节软骨显示良好,对软骨缺损分级有较高的诊断价值。同时,该序列对于软骨缺损评分具有较高的阅片者间一致性,更能体现此序列的诊断价值。     

实验兔膝关节软骨的高场强磁共振成像

目的：探讨实验兔膝关节软骨的高场强MRI正常表现以及成像的最佳序列及参数。方法：应用飞利浦Intera1．5T超导型磁共振扫描仪,分别采用PDW／SPAIR／D,T2W_3D_FFE及3D_WATSc序列对6只实验兔的膝关节行磁共振成像,观察不同序列关节软骨的信号特点,比较各序列的软骨信噪比（signal to noiseration,SNR）及软骨／软骨下骨对比噪声比CNR（contrast to noiseratio,CNR）。结果：兔膝关节软骨在三个序列中均表现为单层均匀的中等或高信号带;PDW／SPAIR／D、T2W_3D—FFE及3D—WATSc各序列的软骨SNR差异无显著性（P=3．840）,而软骨／软骨下骨CNR差异有显著性（P=0．045）;3D—WATSc序列的软骨／软骨下骨CNR高于PDW／SPAIR／D序列及T2W_3D—FFE序列（P〈0．05）,而PDW／SPAIR／D序列和T2W_3D—FFE序列间的软骨／软骨下骨CNR差异无显著性（P〉0．05）。结论：高场强磁共振下,兔膝关节软骨表现为单层均一信号,三维扰相梯度回波结合水激励技术即3D_WATSc序列,可能是观察实验兔关节软骨的最佳成像序列。     

MACTM技术在全髋关节置换术后CT去金属伪影中的应用

  目的  探讨联影CT金属伪影校正技术（MACTM）在全髋关节置换术后CT复查中的应用价值。  方法  回顾性收集2018年12月?2020年3月在我院行全髋关节置换术后CT复查的患者72例,将原始数据分别进行滤波反投影（FBP）和MACTM重建。在两组重建图像中选取3个相同的层面（髋臼起始层面、髋臼中心层面、髋臼下缘）并放置一致处勾画兴趣区（ROI）,测量3个层面的金属高低密度伪影区、金属髋关节间隙、金属旁骨组织、肌肉、膀胱及皮下脂肪的CT值和图像噪声,计算其平均值,以皮下脂肪为参考计算金属植入物旁的骨组织、肌肉以及膀胱的信噪比（SNR）和对比噪声比（CNR）,对两组数据进行比较。由2位放射科医生对两组重建图像进行盲法主观评分,并采用Kappa检验评价其一致性。  结果  两组重建图像的高低密度伪影区及关节间隙CT值、图像噪声存在差异。MACTM组与FBP组相比,高密度区与关节间隙的CT值减少,低密度区CT值增加,各区的图像噪声值均减少。金属邻近骨组织、肌肉及膀胱的SNR和CNR,MACTM组均高于FBP组,差异有统计学意义（P<0.05）。MACTM组主观评分优于FBP组,差异有统计学意义（Z=?6.564,P<0.05）。在2位放射科医生主观评分的一致性检验中,FBP组一致性为中度（Kappa值为0.72）,MAC组一致性为良好（Kappa值为0.85）。  结论  MACTM重建在全髋关节置换术后CT复查中能够减少金属伪影,使关节间隙显示更加清晰,提高了CT图像质量,效果优于FBP重建。     

3.0TMR腕关节软骨多序列成像实验研究

目的〓〖HTK〗观察不同扫描序列及参数对腕关节软骨成像质量的影响，优化获取3D-FSPGR 序列最佳扫描参数。〖HTW〗方法〓〖HTK〗选择成人尸体腕关节3个，用GE SIGNA EXITE II 3.0T磁共振扫描仪检查,MRI序列包括自旋回波T1加权像（SE T1WI）、自旋回波T2加权像（SE T2WI）、质子密度加权像（PDWI）、脂肪抑制质子加权像（FS PDWI）及三维脂肪抑制扰像梯度回波像（3D-FSPGR），其中后者采用不同的TE时间［minimum(2.2ms)、minfull(6.6ms)、outphase(3.2ms)］结合不同翻转角（Flip，5°、10°、20°、30°、60°）进行扫描，分别得到每一序列的相同层面图像并计算不同参数成像关节软骨的信噪比（SNR）,软骨与骨髓、软骨与肌腱的对比噪声比（CNR）。〖HTW〗结果〓〖HTK〗① FS PD 序列、3D-FSPGR序列软骨信号-噪声比较高; 3D-FSPGR序列在TE/Flip (6.6ms/30°) 时具有最好的软骨与骨髓、软骨与肌腱的对比噪声比； ② PDWI、FS PDWI、及3D-FSPGR 序列间关节软骨的SNR对比，差异无统计学意义(P＞0.05)；3D-FSPGR 序列软骨与骨髓、软骨与肌腱的CNR较PDWI、FS PDWI序列软骨与骨髓、软骨与肌腱的CNR差异有统计学意义（P＜0.01)；③ SE T1WI、SE T2WI序列关节软骨SNR、软骨与骨髓、软骨与肌腱的CNR均较低，差异无统计学意义（P＞0.05）；与PDWI、FS PDWI、3D-FSPGR序列比较，差异有统计学意义(P＜0.01)。〖HTW〗结论〓〖HTK〗3D-FSPGR 在TE/Flip (6.6ms/30°)时关节软骨显示最清晰，为关节软骨检查的最佳扫描序列；FS PDWI序列关节软骨显示较清晰，可作为关节软骨检查的常规扫描序列。     

膝关节软骨多种MR成像序列对比

目的探讨多种MR扫描序列对关节软骨的诊断价值并筛选最佳成像序列。方法应用12种MR序列组合对9只新鲜牛膝关节模型行矢状位扫描。MR序列为：T1加权、T2加权及质子密度加权快速涡流自旋回波序列（TSE—T1WI、TSE-T2WI、TSE—PDWI）,附加脂肪饱和的T1加权、T2加权及质子密度加权快速涡流自旋回波序列（TSE-T1WI-SPIR、TSE-T2WI-SPIR、TSE-PDWI-SPIR）,T1加权三维快速梯度回波序列（3D—FFE-T1WI）,分别附加脂肪饱和、水激励、磁化传递的三维快速梯度回波序列（3D—FFE—SPIR、3D—FFE—WATS、3D—FFE—MTC）,三维平衡快速梯度回波序列（3D-BFFE）,附加水激励的三维平衡快速梯度回波序列（3D—BFFE-WATS）。测量并比较各序列中关节软骨信号噪声比（SNR）,软骨与周围组织的对比噪声比（CNR）。从中优选出最佳MR序列对15位健康志愿者进行单膝关节检查,计算关节软骨SNR、CNR及其效率值,统计分析试验结果。结果牛膝关节软骨SNR值在附加SPIR、WATS、MTC技术的序列组合中高于未附加这些技术的序列组合,各序列间差异有统计学意义（均P〈0．01）。健康志愿者软骨SNR较高者为3D-FFE-SPIR、3D-FFE-WATS、3D-BFFE-WATS。CNR较高者为软骨对骨皮质、骨髓、肌肉和脂肪：3D-FFE-SPIR、3D-FFE-WATS、3D-BFFE-WATS;对液体：3D-FFE—WATS、TSE—T2WI—SPIR、3D—FFE—SPIR;对半月板和韧带：3D—FFE—SPIR、3D-BFFE-WATS、TSE—PDWI—SPIR。SNR、CNR效率值较高者为3D—FFE—WATS、3D-BFFE-WATS、3D-FFE—SPIR。与其他序列相比差异有统计学意义（P〈0．01）。3D-FFE-SPIR与3D-FFE-WATS比较中,软骨SNR、CNR（软骨对骨皮质、肌肉）差异无统计学意义（均P〉0．05）;CNR（软骨对液体、骨髓、脂肪）在3D-FFE-WATS序列中高且两者差异有统计学意义（均P〈0．01）。结论SPIR或WATS技术使软骨SNR及软骨与周围组织的CNR增高,当进行软骨检查时应常规使用脂肪抑制技术。WATS扫描速度快,脂肪抑制均匀,可以替代SPIR-3D-FFE-WATS可清晰显示关节软骨,为检查软骨病变最敏感序列之一。3D-BFFE-WATS序列的SNR、CNR高且扫描速度快,效率值高,可以应用于临床。     

腰椎间关节软骨多序列MRI与大体标本对照实验研究

目的：通过对猪腰椎间关节软骨1.5T磁共振(magnetic resonance, MR)多序列成像与大体标本对照的实验性研究,评估MR成像(MR image, MRI)显示腰椎间关节软骨的能力与限度。方法：用Siemens1.5T 超导磁共振对6条新鲜离体成年猪腰椎行椎间关节矢状面扫描。扫描序列包括：快速自旋回波T1加权序列(fast spin echo T1-weighted imaging, FSE T1WI) 、快速自旋回波T2加权序列(fast spin echo T2-weighted imaging, FSE T2WI)、脂肪抑制质子加权序列(fat saturation proton density-weighted imaging, FS PDWI) 、不同反转角的三维快速小角度激发成像序列(three-dimensional fast low angle shot imaging, 3D-FLASH)以及不同反转角的水激发三维快速小角度激发成像序列(water excitation three-dimensional fast low angle shot imaging, WE 3D-FLASH) 。扫描结束后将标本深低温冷冻,沿椎间关节矢状面正中层面切开,对照观察椎间关节矢状面正中层面大体标本与MRI图像。取6对L3/L4椎间关节矢状面正中层面各序列图像测量并计算软骨的信噪比(signal-noise ratio, SNR)以及软骨与骨皮质、软骨与骨髓、软骨与生理盐水的对比噪声比(contrast-noise ratio,CNR) 。以游标卡尺测量6对L3/L4椎间关节软骨矢状面正中层面中心的厚度,与MRI所测量软骨厚度对照。结果：3D-FLASH（FA20°）及WE 3D-FLASH（FA20°）序列显示腰椎间关节软骨及周围结构优于其他研究序列,相对FS PDWI序列能更真实地反映腰椎间关节软骨厚度。（1）4种不同反转角（FA10°,FA 20°,FA 30°及FA40°）3D-FLASH序列比较： 3D-FLASH （FA 20°）序列图像软骨SNR、软骨与骨皮质CNR最高,与其他3种3D-FLASH序列比较差异有统计学意义(P＜0.05),软骨与骨髓CNR、软骨与生理盐水CNR亦较高。（2）4种不同反转角（FA10°,FA 20°,FA 30°及FA40°）WE 3D-FLASH序列比较: WE 3D-FLASH （FA 20°）序列图像软骨SNR、软骨与骨皮质CNR、软骨与骨髓CNR最高,与其他3种WE 3D-FLASH序列比较差异有统计学意义(P＜0.05),软骨与生理盐水CNR亦较高。（3）3D-FLASH(FA20°),WE 3D-FLASH(FA20°),FS PDWI,FSE T1WI及FES T2WI 5种序列比较：3D-FLASH(FA20°)序列的软骨SNR、软骨与骨皮质CNR最高,与FS PDWI,FSE T1WI及FSE T2WI序列比较差异有统计学意义(P＜0.05),与 WE 3D-FLASH(FA20°)序列比较差异无统计学意义(P＞0.05)。WE 3D-FLASH(FA20°)序列软骨与骨髓CNR最高,与FS PDWI,FSE T1WI及FSE T2WI序列比较差异有统计学意义(P＜0.05),与 3D-FLASH(FA20°)序列比较差异无统计学意义(P＞0.05)。FS PDWI和FSE T2WI序列软骨与生理盐水CNR高,两者间差异无统计学意义(P＞0.05)。3D-FLASH(FA20°)和WE 3D-FLASH(FA20°)序列软骨与生理盐水的CNR低,两者间差异无统计学意义(P＞0.05);但两者分别与FS PDWI和FSE T2WI序列比较差异有统计学意义(P＜0.05)。(4) 3D-FLASH(FA20°)和WE 3D-FLASH(FA20°)序列相对FS PDWI序列显示腰椎间关节软骨厚度更接近大体标本软骨测量厚度,前两者序列分别与后者比较差异均有统计学意义(P＜0.05)。结论：3D-FLASH（FA20°）序列及其衍生的WE 3D-FLASH（FA20°）序列能清晰地显示腰椎间关节软骨,且接近软骨的真实厚度,推荐作为腰椎间关节软骨检查的首选扫描序列。     

质子抑脂成像在膝关节软骨病变的价值

目的 :探讨质子抑脂成像在膝关节软骨病变的诊断价值。方法 :5 8例患者均行MRISE矢状面T1 WI、T2 WI、冠状面PDWI以及矢状面SE、FST2 WI、FS 3DSPGR成像扫描 ,评价各种扫描序列膝关节软骨等组织结构的敏感度。优选SEFSPDWI、FST2 WI、FS 3DSPGR 3个序列对膝关节组织结构显示的敏感度进行对照分析。结果 :5 8例FSPDWI显示敏感度 ,软骨、骨髓、半月板、交叉韧带“极佳” ,FST2 WI软骨、骨髓、半月板、交叉韧带以“优良”为主 ;FS 3DSPGR软骨显示“极佳” ,半月板较差。关节软骨外伤、退变、感染等病变有不同的MR表现。结论 :FS 3DSPGR序列是膝关节软骨病变的敏感序列 ,半月板显示不佳 ,SEFSPDWI序列显示膝关节软骨、骨髓、半月板、交叉韧带清晰 ,可作为膝关节常规检查序列之一。     

Reproducibility and accuracy of quantitative assessment of articular cartilage volume measurements with 3.0 tesla magnetic resonance imaging

Background Quantitative magnetic resonance imaging (qMRI) of articular cartilage represents a powerful tool in osteoarthritis research, but has so far been confined to a field strength of 1.5 T. The aim of the study was to determine the reproducibility and accuracy of qMRI assessments of the knee cartilage volume by comparing quantitative swine cartilage volumes of the sagittal (sag) multi echo data imagine combination water-excitation (MEDICwe) sequence and the fast low-angle shoot water-excitation (FLASHwe) sequence at 3.0-T MRI to directly measured volumes (DMV) of the surgically removed articular cartilage.

Methods Test-retest MRI was acquired in 20 swine knees. Two sag FLASHwe sequences and two sag MEDICwe sequences (spatial resolution 0.4 mm × 0.4 mm × 1.0 mm of 3-dimension (3D) were acquired at 3-T MRI in a knee. Articular cartilage volume was calculated from 3D reformations of the MRI by using a manual program. Calculated volumes were compared with DMV of the surgically removed articular cartilage. Knee joint cartilage plates were quantified paired in order.

Results  In the knee joint of swine, reproducibility errors (paired analysis) for cartilage volume were 2.5% to 3.2% with sag FLASHwe, and 1.6% to 3.0% with sag MEDICwe. Correlation coefficients between results obtained with qMRI and DMV ranged from 0.90 to 0.98 for cartilage volume. Systematic pairwise difference between results obtained with qMRI and DMV ranged from –1.1% to 2.8%. Random pairwise differences between results obtained with qMRI and DMV ranged from (2.9 ±2.4)% to (6.8±4.5)%.

Conclusions  FLASHwe and MEDICwe sequences permit highly accurate and reproducible analysis of cartilage volume in the knee joints of swine at 3-T MRI. Cartilage volume reproducibility for the MEDICwe data is slightly higher than the FLASHwe data.

     

MR 3D CUBE T2WI序列对膝关节解剖结构显示的价值

目的 探讨MR 3D CUBE T₂WI序列对膝关节解剖结构显示的价值。方法 应用GE Signa HDXt 3.0T超导型MR仪和相控阵线圈对病变组和对照组各30例膝关节行常规2D和 3D CUBE T₂WI序列扫描,比较两种序列图像显示半月板、前、后交叉韧带和关节软骨的解剖结构情况并进行优、良、差分级评价及统计学分析。结果 根据资料分析,3D CUBE T₂WI序列显示前、后交叉韧带和关节软骨方面优于常规2D序列,在半月板的显示方面不及常规2D序列（P均=0.000）。以优、良两级作为满足诊断要求的图像质量评价级别,病变组和对照组于3D CUBE T₂WI序列显示前、后交叉韧带的满意率均达100%,关节软骨对照组为93.33%、病变组为90.00%,而半月板对照组为30.00%、病变组为33.33%。结论 膝关节3D CUBE T₂WI 序列是一种对关节韧带、关节软骨显示敏感的序列,对于半月板的显示不及常规2D序列,建议结合临床选择使用。