超短回波时间成像:关节软骨成像新技术

在人体内,一些组织T2值非常短,平均T2值在几毫秒到几十微秒,比如骨皮质、肌腱、韧带、半月板、关节软骨的深层和钙化层等,当用传统磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)序列时,短T2组织的MRI信号在激发后迅速衰减,以致在MRI系统采集信号时,短T2组织表现为无信号或极低信号,因此常规MRI图像上显示为黑色。     

三维超短回波时间MR成像检测犬肺栓塞的实验性研究

正摘要目的评估自由呼吸状态三维(3D)径向超短回波时间(UTE)MR成像检测肺栓塞(PE)的同时高质量评价肺实质的可行性。材料与方法该研究获得了动物保护委员会的许可。共12只猎兔犬在用自体血凝块诱发肺栓塞前后均进行了MRI及CT检查。在3 T MR进行了屏气3D血管成像及自由呼吸状态3D径向超短回波时间成像(1.0 mm各向同性空间分辨率;回波时间为0.08 ms)。2位放射医师采用盲法将MR血管成像及UTE成像获得的所有肺栓塞进行标记并按     

肩部零回波时间成像:MR成像增加骨骼细节显示

正摘要目的验证CT与零回波时间(ZTE)MR成像对肩关节形态学分级及临床相关定量指标的一致性,证明ZTE在肩关节骨质结构成像的临床适用性。材料与方法本研究共     

影响短T2成分MR三维超短回波时间双回波脉冲序列成像质量因素的探讨

目的 探讨3D超短回波时间(UTE)舣回波脉冲序列成像的相关成像参数及后处理技术对图像质量的影响.方法 对主要含短T2成分的人于燥股骨标本及一组健康志愿者的胫骨、膝关节、踝部肌腱行MR 3D UTE舣回波脉冲序列成像.通过计算、比较图像的信噪比(SNR)或对比噪声比(CNR)及对图像伪影的分析,探讨系统内部不同轨道延迟时间(-6、-3、-2、-1、0、1、2、3 s)、不同反转角(4°、8°、12°、16°、20°、24°)、不同TE1(0.08、0.16、0.24、0.35 ms)及不同后处理技术(超短回波减影差异图、容积超短回波减影差异图)对图像质量的影响.结果 骨皮质、骨膜、半月板、肌腱、韧带等在UTE图像上表现为高信号.所设的不同轨道延迟时间中,获得最佳SNR的轨道延迟时阳间为2 s.活体人UTE成像的最佳反转角为8°～12°.不同TE1时间的图像质量不同,TE1为0.08 ms时,图像的CNR最佳.随TE1时阳延长,图像伪影逐渐增多.将原始双回波图经多平面重组后再相减(容积超短回波减影差异图),图像SNR明显增加.结论 短T2成分在3D UTE双回波脉冲序列成像上表现为高信号.通过改变反转角和将2次回波图像经MPR后再相减可增加图像SNR.缩短TE1时间可增加图像质量.

Abstract：

Objective To investigate the effect of imaging parameters and postprocessing methods on the quality of MR imaging of short T2 components with 3D ultrashort TE (UTE) double echo pulse sequence. Methods 3D UTE double echo pulse sequence was performed on dry human femoral specimen and the tibial diaphyses, knee joints, and tendons of ankles of a group of healthy volunteers. To investigate the effect of different trajectory delays of the imaging system(-6, -3, -2, - 1,0, 1,2, 3 s), different flip angles(4°, 8°, 12°, 16°, 20°, 24°), different TEs (0. 08, 0. 16, 0. 24, 0. 35 ms)and different postprocessing methods(difference imaging of subtracted volume and non-volume UTE)on the 3D UTE MR imaging quality, the SNR and CNR were calculated and compared, and the artifacts of the images were analysed. Results The cortical bone, periosteum, tendon and meniscus showed high signal intensity on the images of UTE pulse sequence. The best SNR was acquired with 2 s trajectory delay. The best flip angle was 8° to 12° for the human UTE imaging in vivo. The highest CNR was obtained from the TE of 0. 08 ms. The longer the TE was, the more artifacts appeared. The SNR of difference imagewas improved when image subtraction was performed afer multiplanar reconstruction (MPR) of the primary double echo images.Conclusions The short T2 components show high signal intensity on the MRI of 3D UTE double echo pulse sequence. The imaging quality can be improved by shortening TE, using appropriate flip angle and performing subtraction for difference image after MPR of the primary double echo images.     

影响短T2成分MR三维超短回波时间双回波脉冲序列成像质量因素的探讨

Objective To investigate the effect of imaging parameters and postprocessing methods on the quality of MR imaging of short T2 components with 3D ultrashort TE (UTE) double echo pulse sequence. Methods 3D UTE double echo pulse sequence was performed on dry human femoral specimen and the tibial diaphyses, knee joints, and tendons of ankles of a group of healthy volunteers. To investigate the effect of different trajectory delays of the imaging system(-6, -3, -2, - 1,0, 1,2, 3 s), different flip angles(4°, 8°, 12°, 16°, 20°, 24°), different TEs (0. 08, 0. 16, 0. 24, 0. 35 ms)and different postprocessing methods(difference imaging of subtracted volume and non-volume UTE)on the 3D UTE MR imaging quality, the SNR and CNR were calculated and compared, and the artifacts of the images were analysed. Results The cortical bone, periosteum, tendon and meniscus showed high signal intensity on the images of UTE pulse sequence. The best SNR was acquired with 2 s trajectory delay. The best flip angle was 8° to 12° for the human UTE imaging in vivo. The highest CNR was obtained from the TE of 0. 08 ms. The longer the TE was, the more artifacts appeared. The SNR of difference imagewas improved when image subtraction was performed afer multiplanar reconstruction (MPR) of the primary double echo images.Conclusions The short T2 components show high signal intensity on the MRI of 3D UTE double echo pulse sequence. The imaging quality can be improved by shortening TE, using appropriate flip angle and performing subtraction for difference image after MPR of the primary double echo images.     

影响短T2成分MR三维超短回波时间双回波脉冲序列成像质量因素的探讨

Objective To investigate the effect of imaging parameters and postprocessing methods on the quality of MR imaging of short T2 components with 3D ultrashort TE (UTE) double echo pulse sequence. Methods 3D UTE double echo pulse sequence was performed on dry human femoral specimen and the tibial diaphyses, knee joints, and tendons of ankles of a group of healthy volunteers. To investigate the effect of different trajectory delays of the imaging system(-6, -3, -2, - 1,0, 1,2, 3 s), different flip angles(4°, 8°, 12°, 16°, 20°, 24°), different TEs (0. 08, 0. 16, 0. 24, 0. 35 ms)and different postprocessing methods(difference imaging of subtracted volume and non-volume UTE)on the 3D UTE MR imaging quality, the SNR and CNR were calculated and compared, and the artifacts of the images were analysed. Results The cortical bone, periosteum, tendon and meniscus showed high signal intensity on the images of UTE pulse sequence. The best SNR was acquired with 2 s trajectory delay. The best flip angle was 8° to 12° for the human UTE imaging in vivo. The highest CNR was obtained from the TE of 0. 08 ms. The longer the TE was, the more artifacts appeared. The SNR of difference imagewas improved when image subtraction was performed afer multiplanar reconstruction (MPR) of the primary double echo images.Conclusions The short T2 components show high signal intensity on the MRI of 3D UTE double echo pulse sequence. The imaging quality can be improved by shortening TE, using appropriate flip angle and performing subtraction for difference image after MPR of the primary double echo images.     

超短回波时间MR成像对髌骨的双组分分析:组织病理与偏振光镜结果的关系

摘要目的通过超短回波时间(TE)MR成像,使用半定量组织病理学及偏振光镜(PLM)技术评价人类尸体髌骨软骨,得出短T2*及长T2*水成分的关系。材料与方法得到临床评估委员会同意后,我们使用超短回波时间MR成像、自旋回波成像、组织病理分析及PLM来评估20例人类尸体髌骨。通过对超短-TE信号衰减使用双组分适应,我们分析了每个髌骨短T2*及长T2*水成分。     

超短回波时间序列在肺部磁共振成像中的研究进展

磁共振成像具有无辐射、软组织分辨力高等特点,但不适用于质子密度低、T2信号衰减迅速的组织器官,因此临床上其在肺部中的应用较为局限。随着超短回波时间（UTE）序列在肺部MRI检查中的应用,MRI对肺部疾病的评估得以拓宽。本文就UTE序列成像技术原理、分类以及其在肺部的临床应用进行综述。     

使用3.0T磁共振成像技术二维反转恢复超短回波时间和三维超短回波时间对半月板钙化形态和定量评价的可行性研究

摘要目的评价超短回波时间(UTE)MRI技术对不同类型半月板钙化的形态评估效果,将这些序列与标准的临床序列进行比较并测量半月板钙化的T2*值。方法该研究由机构审查委员会豁免,知情同意不是必需的。10具尸体的半月板行高空间分辨力X线摄影和3.0T的磁共振形态成像[T1加权快速自旋回波序列(FSE),T2加权FSE序列,质子密度加权(PD)的FSE序列,二维(2D)快速毁损梯度回波序列(FSPGR),三维(3D)FSPGR序列和3DUTE序列]以及定量成像[2D反转恢复(IR)UTE序列和3DUTE序列]。     

关节软骨的MR成像

ＭＲＩ已广泛应用于关节的检查。其多平面、高空间分辨率的成像使组成关节的骨骼、韧带、半月板的正常结构和病理改变得以很好显示。但对这些结构敏感的常规序列并不能很好显示关节软骨 ,而临床却需要影像学的检查能够明确在关节外伤、退变性和感染性关节疾病中软骨的损伤程度 ,以及对关节置换术、移植术或软骨保护药物治疗后的软骨恢复情况作出综合评价。笔者在复习关节软骨的正常结构和ＭＲＩ的基础上 ,介绍常见软骨疾病的ＭＲ表现及ＭＲ技术的进步对关节软骨的检查由形态学向分子水平定量、定性的发展前景。1　关节软骨的解剖关节软骨又…     

延迟Gd-DTPA增强MR软骨成像:全关节软骨成像的可行性分析

目的：探讨多层IR-TSE和可变翻转角三维FLASH序列实现全关节软骨t1值测量的可行性。材料和方法：针对模型（不同浓度的稀释Gd-DTPA溶液）和离体牛软骨,分别利用多层IR-TSE和可变翻转角三维FLASH序列进行t1值测量。以单层IR-TSE测量结果为参照标准,验证上述两种技术的可行性。结果：在模型中,多层IR-TSE与单层IR-TSE测量值的相关系数为1.000（P〈0.001）;三维FLASH与单层IR-TSE测量值的相关系数为0.997（P〈0.001）。在离体牛软骨延迟钆增强MR软骨成像中,单层IR-TSE、多层IR-TSE和三维FLASH均显示胰蛋白酶处理侧软骨的t1值显著低于对照侧软骨。多层IR-TSE与单层IR-TSE相比较,对照侧、处理侧和总体软骨t1值的相关系数分别为0.821（P=0.012）、0.968（P=0.001）和0.953（P=0.001）;三维FLASH与单层IR-TSE相比较,对照侧、处理侧和总体软骨t1值的相关系数分别为0.199（P=0.637）、0.757（P=0.030）和0.755（P=0.001）。结论：多层IR-TSE和可变翻转角三维FLASH序列均可用于全关节软骨的t1值测量。     

急性高血压脑病:自旋回波和梯度回波MR成像的发现

高血压脑病是一种以血压突发显著升高伴急进性中枢神经系统、心肌、血液学和肾脏衰竭力特征的急性疾病。作者前瞻性检查了36例,均在起病后72小时内获取MR影像。设各场强0.6T和1.5T,行矢状和横断扫描。场强0.6T矢状和横断扫描短TR序列(TR750ms/TE33ms,2次激励,T_1加权)横断扫描长TR序列(TR2150ms/TE60ms,质子密度加权,     

MR灌注成像的回波时间和对比剂剂量的选择

目的　研究回波时间 (TE)和对比剂剂量对MR灌注成像 (PWI)的图像质量和计算参数的影响作用 ,确定二者的最适值。方法　 35例健康志愿者 ,分别以TE =2 0、30、4 0ms和 0 1、0 2mmol/kg的钆喷替酸葡甲胺 (Gd DTPA)及TE =30ms、0 3mmol/kg的对比剂行PWI ,观察PWI图像的质量 ,计算脑白质的最大信号强度下降百分率 (SRRmax)和平均通过时间 (MTT)。结果　未用对比剂的PWI图像 ,TE =2 0、30、4 0ms时各组间脑白质信噪比差异有显著意义 (q2 0ms,3 0ms=18 3,q2 0ms,40ms=2 5 9,q3 0ms,40ms=7 5 ,P <0 0 1)。剂量相同或TE相同时各组白质的SRRmax间差异有显著意义 (F0 1mmol/kg=31 5 ,F0 2mmol/kg=131 5 ,F2 0ms=12 1 9,F3 0ms=4 6 9,F40ms=91 4 ,P <0 0 1) ,但MTT间差异无显著意义 (F =0 0 9,P >0 0 5 )。对比剂剂量为 0 3mmol/kg、TE =30ms时与 0 2mmol/kg、TE =30ms方案相比SRRmax差异无显著意义 (F =0 91,P >0 0 5 ) ,而MTT则差异有显著意义 (F =10 2 ,P <0 0 5 )。结论　TE =30ms和 0 2mmol/kg的对比剂剂量 ,可获得最优化的PWI结果     

同系小鼠肺移植术后极短回波时间序列的MR成像

目的确定4.7TMR条件下采用极短回波时间序列活体显示同系小鼠肺移植术后缺血再灌注损伤的可行性及其组织弛豫特点。材料与方法实验方案获得单位动物委员会的许可。6只C57BL/6小鼠在接受同系原位左肺移植术24h后进行MR成像。采用小动物MR设备和鼠用线性极化鸟笼线圈。扫描常规T1损毁梯度回波和T2快速自旋回波序列以外,还进行3D极短回波时间(50～5000μs)序列。采用逐像素计算伪彩的T2*弛豫时间图。采用感兴趣区方式,定量评价移植肺实质的T2*值和自旋密度,进行双尾配对t检验。MRI检查后,将移植肺进行组织学检查。结果所有小鼠的移植肺组织在常规T1和T2序列中表现为相似的低信号。极短TE时间序列中的信号增益大于噪声水平。移植肺组织的自旋密度[(50.8±26.9)%,P=0.006]增高,T2*弛豫时间[(1041±424)ms,P=0.016]延长。伪彩编码的T2*弛豫时间参数图具有最佳的显示效果。常规T2加权序列可见少量胸腔积液。组织学检查中缺血再灌注损伤主要表现为明显的细胞渗出或水肿。结论采用极短回波时间的序列可显示同系肺移植术所致的缺血再灌注损伤,与正常肺组织实质相比,其表现为特征性的弛豫时间改变。     

心肌纵向弛豫时间和细胞外容积定量MR成像

磁共振心肌纵向弛豫时间定量成像(T1 mapping)和细胞外容积(extracellular volume,ECV)的测量可在活体水平定量心肌的T1值和细胞外间隙的大小,能够无创性评估局限性和弥漫性心肌病变,具有广泛的临床应用价值.本文就T1 mapping和ECV定量的相关MRI原理及其影响因素进行综述.     

三维双回波滑动反转恢复超短回波时间（DESIRE-UTE）全脑MRI髓鞘成像

正长T_2水信号污染是MRI髓鞘直接成像的主要挑战。通过反转恢复(IR)预脉冲使大脑白质的长T_2归零,从而隐去不需要的长T_2信号。髓鞘剩余的超短T_2信号可用超短     

MRI三维超短回波时间双回波脉冲序列在骨与关节成像中的初步应用

目的 探讨MR三维超短回波时间(UTE)的双回波脉冲序列成像在骨与关节中的应用.方法 分别对7名健康志愿者和1名可疑左膝关节外侧半月板撕裂志愿者的胫骨干、膝关节、踝关节、腕关节及一段离体猪腓骨行MR三维UTE的双回波脉冲序列成像.将原始双回波图及多平面重组后的双回波图的前后2个回波相减获得相减后的差异图,比较2种图像处理方法的信噪比.将踝关节跟腱的UTE双回波成像的第1个回波时间(TE1)分别设置为0.08、0.16、0.24、0.35 ms,对比不同TE1时间2个原始回波相减所得的差异图的图像质量.对踝关节肌腱的TE1为0.08 ms的原始回波图相减后的差异图行最大强度投影获得肌腱的三维空间图.对获取的数据进行单因素方差分析和配对资料t检验.结果 通过对原始回波图相减后的差异图行最大强度投影显示了肌腱的三维空间分布图.8名志愿者的骨皮质、骨膜、肌腱和半月板在超短TE的双回波脉冲序列成像上表现为高信号.将原始双回波图(信噪比为2.82±0.75)行多平面重组后再减影(信噪比为3.76±0.88)可增加图像信噪比(t=-4.851,P<0.01).踝关节跟腱的不同TEl成像的图像质量不同,TE1为0.08 mg的图像质量最高,在TE1分别为0.08、0.16、0.24、0.35 ms时,对比噪声比分别为1.74±0.54、1.35±0.60、1.20±0.48、0.89±0.24,差异有统计学意义(F=3.681,P<0.05).随着成像时间的延长,伪影逐渐增多.结论 三维超短TE的双回波成像能显示传统的临床MR成像序列不能显示的主要含短T2成分的组织,为对这些组织的进一步量化研究奠定了基础.     

软骨终板:短回波时间定量MRI-方向依赖性及与生化组成的关系

摘要目的以短回波时间MR成像测量人软骨终板的T2*,并确定终板的方向对T2*和T2*与生化组成间关系的影响。材料与方法本研究不需要经机构伦理委员会批准,无需     

膝关节软骨MR成像的技术探讨

目的探讨膝关节软骨MR I成像技术和三维(3D)软骨重建的方法,为临床早期诊断和治疗方法提供了有效的评估方法。方法对90例膝关节外伤、关节炎性病变患者和10例健康志愿者进行MR I扫描,采取常规和特殊的二维(2D)、3D多序列,多参数的比较。对3D快速梯度回波扫描序列获得膝关节各关节软骨3D图像,利用最大信号强度投影法(M IP)进行3D重建。对各关节软骨的平均厚度的测量值进行统计学分析。结果膝关节软骨MR I成像技术和3D软骨重建的方法,可以清晰显示膝关节各关节软骨的结构,在2D FSE序列上关节软骨约50%均显示为3层改变,在3D重建图像上,可清淅地多角度整体显示膝关节各关节软骨的结构,空间分辨率高。结论膝关节软骨MR I成像和3D软骨重建技术,为临床早期诊断和治疗方法提供帮助。     

膝关节单纯软骨损伤的MR成像

目的 探讨膝关节单纯软骨损伤MRI表现并讨论其损伤机制、成像方法。资料与方法搜集16例平片阴性的膝部疼痛患者的MRI资料，分别采用平面回波成像(EPI)和梯度回波(GRE)序列成像，矢状位为常规观察断面，横断面作为补充。结果 16例24处软骨出现形态或内部信号异常，包括软骨表面锯齿状凹陷、波浪状缺损、压缩变扁。信号异常在EPI上表现为条状低信号，GRE上略呈高信号。结论 膝关节单纯软骨损伤MRI依损伤程度可分软骨表面正常但信号有异常、软骨表面不同程度缺损、全软骨压缩或缺损3种改变，MRI是软骨损害最佳无创检查方法。