UTE序列肺部成像技术优势及在儿童肺部疾病中的应用进展

近些年来,随着MRI设备和技术的改进,特别是超短回波时间序列(ultrashort echo-time,UTE)的使用,肺部MRI在儿童中的应用越来越广泛。UTE序列可以有效减少信号衰减,显著增强肺部信号,降低敏感性伪影,提高对比度、噪声比,改善肺的结构成像;并可以采用UTE序列进行超极化129Xe MRI、动态增强灌注成像技术和氧增强MRI等功能成像。本文总结了UTE序列的技术优势,UTE在肺部结构相和肺功能成像中的应用以及在儿童肺部疾病中的应用现况。

浅谈一体化PET/MRI设备衰减校正技术

一体化正电子发射型计算机体层摄影术(PET)/MRI设备是PET/CT设备之后最先进的分子影像成像设备。文章简要介绍一体化PET/MRI设备基于磁共振的衰减校正(MRAC)技术的基本原理及临床上常用的利用MRI信号进行图像重建时PET数据的衰减校正方法,重点介绍最新的MRI超短回波时间(UTE)技术和零回波时间(ZTE)技术实现MRAC的精准定量化衰减校正方法 ,不仅可以提高PET的扫描速度,而且可以获得精准定量化的PET图像,从而大大提高图像质量。随着新的MRI序列的研制和序列的优化配合新算法和软件的使用,有可能促进PET衰减校正量化方法质的飞跃,成为辅助临床诊断和指导治疗决策的有力工具。

基于多模态MRI图像的耳软骨模型构建

构建高保真的耳软骨支架一直是耳廓再造的研究核心。传统成像方法对耳软骨和周围组织的区分度较低,为探究可用于耳软骨成像的MRI扫描序列,为耳软骨3D生物打印提供高精度模型,提出超短回波时间(UTE)成像和3D_T2成像序列相结合的扫描方案。实验共收集40位健康志愿者单侧外耳廓数据。首先,两位有经验的评估者分别根据UTE图像逐层勾勒出耳软骨大致形状,并根据3D_T2图像进一步去除耳垂等其他组织,以此构建耳软骨模型。每名评估者独立重复3次。然后,分析评估者内和评估者间耳软骨分割结果的体积(Cg.V)、表面积(Cg.S)和厚度(Cg.Th)的相关性,以评价不同评估者是否可以定义相同的感兴趣区域。结果显示,评估者内手动分割结果的精度误差分别为:Cg.V≤3.05%,Cg.S≤1.80%,Cg.Th≤3.43%,评估者间分别为:Cg.V=2.39%,Cg.S=3.75%,Cg.Th=3.37%;Cg.V、Cg.S和Cg.Th的组内相关性分别高于0.95、0.97、0.77,组间相关性分别为0.97、0.89和0.69;Dice相似性系数(DSC)均高于80%。这表明,超短回波时间和3D_T2成像序列结合能够表征耳软骨的形态学差异,是适合耳廓再造研究的扫描方案,可为3D生物打印提供高精度的耳软骨模型。

MRI超短回波时间成像序列结合T2*映射技术用于在体耳软骨无创检测

提出使用磁共振图像(MRI)超短回波时间(UTE)成像序列结合T2*映射技术,对耳软骨T2*值进行在体无创检测,探究既能对耳软骨进行非侵入性成像又能定量评估在体耳软骨生物成分的方法,为耳软骨再造和修复整形手术评价的标准化提供新思路。首先,使用1个UTE和5个短回波时间(TE)的成像组合序列采集30名志愿者右侧外耳的MRI图像;然后,利用采集到的每名志愿者的图像进行组内刚性配准及手动分割耳软骨与外耳轮廓(包含耳软骨及周围组织,如皮肤、脂肪和其他软组织)的预处理;接下来,分别运用单指数和双指数衰减模型在分割出来的耳软骨和外耳区域进行T2*值测量;最后,分别使用这两种模型拟合耳软骨信号强度随回波时间变化的衰减曲线,并比较拟合模型的准确性。结果显示,在30例右耳的单成分分析(单指数模型)实验中,外耳的T2*m平均值为(49.269±16.979)ms,耳软骨的T2*m平均值为(23.799±9.629)ms。在双成分分析(双指数模型)中,外耳的短成分T2*s平均值为(11.713±3.111)ms,长成分T2*l平均值为(65.128±13.132)ms,耳软骨的短成分T2*s平均值为(5.577±1.830)ms,长成分T2*l平均值为(30.628±8.413)ms。统计分析显示,单成分分析计算得到的T2*m,和双成分分析计算得到的T2*s、T2*l,在外耳和耳软骨区域均存在显著差异(P<0.05)。在曲线拟合中,双指数模型优于单指数模型(R^2[bi]=0.999±0.001 vs R^2[mono]=0.905±0.014,P<0.05)。实验结果表明,超短回波时间成像序列结合T2*映射技术对在体耳软骨进行T2*值无创检测具备可行性,有望为软骨组织工程和3D生物打印技术制作的耳软骨-支架复合物应用在耳廓修复和再造中提供医学影像学的支撑,也为小耳畸形外科整形手术术后定量评估耳软骨提供一种可行性方案。