Radiology:这一影像学技术,使5分钟膝关节MRI成为可能!

2021-05-09 shaosai MedSci原创

膝关节MRI扫描可以通过二维(2D)或三维技术进行。

 

膝关节MRI扫描可以通过二维(2D)或三维技术进行。随着脉冲序列的进一步发展,三维膝关节MRI检查可保持性能与2D膝关节MRI扫描相当的强况下,可在10分钟或更短的时间内实现4到6倍的加速、高空间分辨率及多对比度扫描。

为了实现2D自旋回波(TSE)MRI扫描的加速,并行成像(PI)采集技术的引入可在保持图像质量和诊断性能的同时减少采集时间。然而由于信噪比(SNRs)是加速度因子的平方根,因此在实践中,膝关节MRI中PI的加速度势能通常被限制在2倍。SMS采集是一种通过同时激发多层实现二维TSE MRI加速的扫描技术,其信噪比损失要比PI小得多。单独使用时,PI或SMS采集均提供2倍的加速因子。然而当联合使用时,PI的两倍加速因子和SMS成像的两倍加速因子相乘为四倍加速。因此,TSE的PI和SMS加速组合有望在保持与两倍PI加速的10分钟膝关节MRI方案的图像质量和诊断性能相当的情况下,实现总采集时间为5分钟的临床四倍加速膝关节MRI扫描。然而据我们所知,5分钟SMS-PI TSE MRI扫描对于成人膝关节损伤和慢性异常检测的可行性和临床表现目前尚不明确。

近日,发表在Radiology杂志的一项研究通过与标准两倍PI加速10分钟膝关节MRI方案相比,评估了临床四倍SMS-PI加速、5分钟、5序列、多对比度膝关节MRI扫描方案的诊断性能,为临床提供了一个快速、便捷、功能更强大的膝关节MRI扫描方案。

本研究于2018年4月到2019年10月期间前瞻性的能融入了有膝关节疼痛的成年人进入研究。参与者均接受了 1.5 T或3.0 T mR扫描仪下的四倍SMS-PI加速、5分钟和标准的两倍PI加速、10分钟、TSE膝关节MRI扫描。3名放射学专家根据膝关节MRI独立评估了半月板、肌腱、韧带和骨关节的损伤。统计分析包括基于方法间的协议和诊断性能测试。P < .05认为差异有统计学意义。

本研究共对252名成年人进行了评估(平均年龄±标准差,47岁±17岁;134人)。参与者中104人(平均年龄42岁±18岁;57位男性)组成1.5 T组,148例(平均年龄46岁±17岁;87位男性)组成3.0 T组。1.5 T组中的29名参与者(平均年龄38岁±12岁;15名男性)及3.0 T组42名(平均年龄41岁±16岁;24名男性)在MRI检查后平均45±31天和45±22天接受了关节镜检查。方法间一致性在1.5 T组中很好 (κ >0.71 [95% CI: 0.56, 0.83]),3.0 T组中极好 (κ >0.85 [95% CI: 0.69, 0.96])。相应的5分钟和10分钟MRI方案在1.5 T组内的诊断性能相当,受试者工作特征曲线(AUCs)下的面积大于0.78 (95% CI: 0.71, 0.84) (P >.32),3.0 T组内的AUCs大于0.83 (95% CI: 0.78, 0.88) (P > .32)。

 

表 诊断性能。

图 42岁男性,在足球比赛中右膝受伤。在1.5 T场强下,获得平扫轴位、矢状位和冠状位MRI图像,分别采用10分钟PI-加速膝关节MRI方案(上排)和5分钟SMS-PI加速膝关节MRI方案(下排)。矢状位质子密度加权(sag PD)和 T2WI脂肪抑制(sag T2FS) MRI扫描显示外侧半月板前、后脚撕裂(箭头)。轴位质子密度加权脂肪抑制(ax PDFS) MRI图像显示关节积液(*)和完整的髌骨软骨(箭头)。冠状位T1WI(cor T1)和质子密度加权脂肪抑制(cor PDFS) MRI扫描再次显示外侧半月板撕裂(箭头)。

综上所述,联合SMS和PI加速技术可以在1.5 T和3.0 T场强下实现4倍的临床5分钟膝关节MRI加速扫描。本研究结果表明,在诊断膝关节内部紊乱方面,本研究提出的5分钟SMS-PI加速膝关节MRI方案的诊断性能相当于临床上常用的10分钟标准MRI检查。本研究为临床快速、便捷的进行膝关节MRI扫描提供了技术支持,并为进一步的SMS-PI加速技术与基于机器学习的人工智能重建相结合开辟了道路。

原文出处:

Filippo Del Grande,Ali Rashidi,Rodrigo Luna,et al.Five-Minute Five-Sequence Knee MRI Using Combined Simultaneous Multislice and Parallel Imaging Acceleration: Comparison with 10-Minute Parallel Imaging Knee MRI.DOI:10.1148/radiol.2021203655

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  1. 2021-05-10 吴生

    科技促进医学发展

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  2. 2021-05-09 ms7000001616476871

    非常不错的技术,促进医学发展

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