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。

MRI超短回波时间序列对肺结节的显示能力分析

目的:探究磁共振(MRI)超短回波时间序列(UTE)对肺结节的显示能力。方法:择取2022年1月—2023年12月在贵州医科大学附属肿瘤医院收治的100例肺结节患者作为研究对象,均行胸部CT扫描、MRI-UTE诊断,以病理诊断结果为金标准,分析肺结节的数目、大小、影像学特征。结果:MRI-UTE结节检出率与CT比较差异无统计学意义(P>0.05);MRI-UTE诊断结节大小与CT诊断比较差异无统计学意义(P>0.05);MRI-UTE诊断分叶征、毛刺征、密度/信号不均、胸膜凹陷征等肺结节影像学特征与CT比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:对肺结节诊断时,MRI-UTE表现出了较高的诊断效果,可清晰显示肺结节的情况,临床应用价值较高。

磁共振超短回波时间及梯度回波序列在早产儿肺部的应用研究

目的探讨三维超短回波时间(three-dimensions ultra short echo time,3D UTE)序列和三维梯度回波(three-dimensions gradient echo,3D GRE)序列对早产儿肺部磁共振成像的可行性,优化磁共振序列扫描参数。材料与方法前瞻性纳入于2021年3月至7月在我院行肺部MR检查的早产儿95例,男婴50例,女婴45例,年龄1天~1岁10个月,中位年龄5个月。所有志愿者均在联影3.0 T儿科专用磁共振设备(UIH uMR Alpha)上进行肺部磁共振检查,扫描序列包括3D UTE和3D GRE序列。各序列分别采用不同扫描参数进行序列调试。采用随机分配的方法将3D UTE序列按照不同扫描参数组别将所有受试者分为组一(18例)、组二(17例)、组三(19例)、组四(21例)和组五(20例)等五个组别。3D GRE序列按照不同扫描参数组别将所有受试者分为组Ⅰ(24例)、组Ⅱ(22例)、组Ⅲ(23例)和组Ⅳ(26例)等四个组别。两名放射科医师采用客观评价法对不同扫描参数时图像质量进行评价,客观评价指标包括信噪比(signal noise ratio,SNR)和对比噪声比(contrast noise ratio,CNR),并进一步对不同组间扫描时间进行比较。结果3D UTE和3D GRE序列不同扫描参数时肺部图像SNR和CNR差异有统计学意义(P<0.05)。在3D UTE序列中,组一、二、三分别与组四和组五图像的SNR和CNR差异有统计学意义(P<0.05),而组四和组五图像质量差异无统计学意义(P>0.05)。同时,组四较组一、二、三扫描时间分别减少77.95%、75.55%和6.67%,组五较组一、二扫描时间分别减少76.06%和73.45%。在3D GRE序列中,组Ⅰ、Ⅱ分别与组Ⅲ、Ⅳ图像的SNR和CNR差异有统计学意义(P<0.05),而组Ⅲ与组Ⅳ图像质量差异无统计学意义(P>0.05)。同时,组Ⅲ较组Ⅰ、Ⅱ扫描时间分别减少70.80%和24.24%,组Ⅳ较组Ⅰ扫描时间减少40.71%,而图像质量却显著提高。结论3D UTE和3D GRE序列对早产儿肺部进行磁共振成像是可行的,3D UTE序列推荐扫描参数为组四和组五,3D GRE推荐扫描参数为组Ⅲ和组Ⅳ。其在保证较高图像质量的同时,大大缩短临床扫描时间,提高检查成功率。

核磁共振超短回波时间序列技术研究进展

核磁共振成像(MRI)技术拥有良好的软组织分辨率且无电离辐射,在临床和科研方面均得到了广泛应用。超短回波时间序列(UTE)在一定程度上弥补了MRI在短T2组织成像的弱点,使MRI的应用更加广泛。由UTE得到的派生序列有脂肪抑制UTE、单绝热反转恢复UTE、双回波差UTE等。本文介绍核磁共振超短时间回波序列(MR-UTE)技术的发展、原理及其应用,并对MR-UTE技术的发展方向进行展望。

MRI三维超短回波时间双回波脉冲序列联合增强评估前交叉韧带重建术后肌腱恢复

目的探讨MRI三维超短回波时间双回波脉冲序列(d-UTE)联合增强评估前交叉韧带重建术(ACLR)后肌腱恢复情况。方法选取厦门大学附属福州第二医院于2020年1月至2021年7月收治疑似ACL断裂损伤患者154例进行研究,均行d-UTE联合增强、关节镜检查,比对关节镜检查“金标准”,评估d-UTE检查诊断效能及分度准确性及一致性,并对关节镜检查确诊ACL完全断裂(Ⅲ度)患者实施ACLR,于术后1个月、3个月、6个月、12个月进行常规MRI、d-UTE联合增强检查,测定患侧、健侧前交叉韧带T2*值、短弛豫值(T2*s)、长弛豫值(T2*l)及短弛豫组水组分比例(FF),分析肌腱恢复情况。结果经关节镜检查,154例疑似ACL断裂损伤患者中有142例确诊,Ⅰ度61例、Ⅱ度49例、Ⅲ度32例,12例ACL正常;经d-UTE联合增强检查诊断ACL断裂损伤灵敏度、特异度及准确性分别为97.18%、91.67%及96.75%,且经分度一致性结果显示,准确性为88.02%、Kappa值为0.81%;20例ACL完全断裂患者进行ACLR术治疗,除T2*l外,于术后1个月、3个月、6个月及12个月患侧T2*、T2*s均高于健侧,FF则低于健侧(P<0.05);且健侧T2*、T2*s、T2*l、FF随时间变化无明显差异,除T2*l外,患侧随时间变化T2*、T2*s均有降低,FF有一定提高(P<0.05)。结论d-UTE联合增强检查诊断ACL断裂损伤具有较高价值,且经ACLR术后测定T2*、T2*s、FF等定量指标可准确评估肌腱恢复。

MR超短回波PETRA-FS、T2*Mapping序列评估健康青年膝关节软骨的应用价值

目的:运用MR超短回波时间成像径向采集逐点编码时间缩减联合脂肪抑制(pointwise encoding time reduction with radial acquisition combined fat suppression, PETRA-FS)序列及T2*mapping序列,探讨其在健康青年患者膝关节MR中的应用价值。方法:收集自2021年8月至2021年10月于青岛大学附属医院接受超短回波时间成像PETRA-FS序列、T2*mapping及FS FSE PDWI序列扫描的健康青年患者22名,将健康青年膝关节软骨划分为15个小亚区,共获取645个亚区,另将其分为承重区和非承重区,定量记录每个亚区软骨厚度和T2*值,按性别分组,应用独立样本t检验,比较各亚区合并后大部位的厚度及T2*值差异,总结膝关节整体软骨分布特点。结果:(1) 健康青年膝关节软骨厚度从高到低依次为髌软骨(3.74 mm)、股骨外侧髁(1.94 mm)、股骨外侧滑车(1.71 mm)、股骨内侧髁(1.46 mm)、胫骨内侧髁(1.21 mm)、胫骨外侧髁(1.11 mm)。(2) 健康青年男、女之间膝关节大部区域(除股骨内侧髁、胫骨内侧髁之外)的软骨厚度差异具有统计学意义(P 0.05);承重区和非承重区的T2*值差异具有统计学意义(P < 0.05)。结论:在健康青年中,性别可能是影响膝关节软骨厚度的重要因素,而软骨的T2*值可能受性别影响较小。本组的研究表明:T2*mapping和超短回波PETRA-FS序列能够较好的评价正常软骨并为其早期异常改变提供正常影像学参照。

磁共振超短回波时间-T2技术在前交叉韧带重建后会肌腱移植韧带化评估中的应用

目的探讨磁共振(MRI)超短回波时间-T2技术在前交叉韧带重建后会肌腱移植(ACLR)韧带化评估中的应用效果。方法选取2019年8月至2023年1月拟在我院行前交叉韧带重建术的118例患者为研究对象(研究组),另选取同期在我院体检的健康志愿者32例为对照组,均对膝关节行MRI-UTE-T2技术检查及临床评分,探索MRI-UTE-T2技术检查在前交叉韧带重建后会肌腱移植韧带化评估中的效果。结果两组FM、TM、TL、P、TrF软骨区域T2值比较无显著差异(P>0.05),研究组术后1个月、研究组术后6个月、研究组术后12个月在FM负重区、FL、FL负重区的T2值均显著大于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论ACL患者在ACLR术后膝关节软骨功能得到显著改善,MRI-UTE-T2技术的应用在ACLR术后移植物韧带化评估中有一定价值。

磁共振超短回波时间序列的应用研究进展

磁共振成像具有良好的软组织分辨率同时不存在电离辐射,被广泛地应用于人体多个部位的检查,但人体存在一些T2值超短的物质,如骨皮质、肌腱、韧带、肺组织等,使用常规磁共振成像序列无法对这类组织进行成像。随着磁共振成像技术的发展,磁共振超短回波时间(magnetic resonance imaging ultrashort echo time,MRI-UTE)序列的应用使短T2组织成像成为可能,本文就近年来MRI-UTE序列应用进展进行综述。

MRI超短回波时间序列评价关节软骨的研究进展

关节软骨损伤、变性是骨关节炎(OA)的首要因素,OA早期软骨生化成分最先发生改变,软骨结构逐渐破坏。传统MRI序列的回波时间(TE)较长,采集不到短T_2/T_2~*软骨组织的信号,而超短回波时间(UTE)序列采用超短TE可实现对短T_2/T_2~*的深层软骨和软骨钙化层的直接观察及对其生化组成的定量研究,在探讨OA发生机制及早期诊断中有较好的应用前景。对UTE序列在关节软骨变性早期的定量研究进行综述。

MRI超短回波时间序列评价膝关节半月板的研究进展

半月板是膝关节的重要结构,MRI超短回波时间(UTE)序列相比传统MRI序列能够直接采集短T2/T2*信号,不仅能够定量测量半月板,还能够显示半月板胶原纤维及钙化成分,区分半月板红白区,以及评估半月板pH值等。简要介绍UTE序列,并就其在半月板中的研究进展予以综述。

基于磁共振超短回波时间序列的影像组学模型预测非小细胞肺癌淋巴结转移

目的建立一种基于磁共振三维超短回波时间(three-dimensional ultrashort echo time,3D-UTE)成像的影像组学模型,用于评估非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)的淋巴结转移情况。材料与方法回顾性分析河南省人民医院2022年4月至2022年10月的48例NSCLC患者的3D-UTE影像资料,并利用相关软件提取其影像组学特征。最小绝对收缩和选择算子(least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)回归分析和SelectKBest被用于特征筛选。采用支持向量机(support vector machine,SVM)算法建立预测模型,并通过受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线评估其性能。Bootstrap(1000次采样)和校准曲线被用于该模型的验证。结果通过SVM算法建立的3D-UTE影像组学模型能够较好地预测NSCLC患者的淋巴结转移情况,ROC曲线下面积(area under the curve,AUC)为0.89[95%置信区间(confidence interval,CI):0.77~0.96],敏感度为88.00%,特异度为86.96%。该预测模型在基于Bootstrap的验证中仍具有较高的诊断性能,AUC为0.87(95%CI:0.85~0.89);校准曲线显示该模型的预测值与实际观测值之间有较好的一致性。结论基于SVM算法的3D-UTE影像组学模型可以用来评估NSCLC患者淋巴结是否转移,有望为相关临床诊疗提供新的参考。

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。

3.0T MRI超短回波时间序列对肺结节的显示能力

目的探讨MRI超短回波时间(UTE)序列检测肺结节的能力,分析该技术在临床实践中的使用价值。资料与方法回顾性分析2021年5—11月于西安高新医院20例行胸部CT平扫及3.0T MRI-UTE序列扫描的肺结节(平均直径≥4 mm)的影像资料,以CT结果作为“金标准”。2名放射诊断医师独立记录CT及UTE肺结节数目、大小和主要影像征象。结果20例肺结节患者CT及UTE共检出53个结节。CT及UTE分别各检测出<6 mm者10个、10个,6~8 mm者3个和5个,>8 mm者分别约40个和38个,两者检测结果基本一致。CT、UTE测得所有肺结节的直径分别为(12.6±5.9)mm、(12.0±5.8)mm,差异无统计学意义(t=0.504,P=0.615)。UTE对肺结节分叶征的检出率为93.1%(27/29),对毛刺征的检出率为75.0%(9/12),与CT比较差异无统计学意义(χ^(2)=0.151,P=0.697;χ^(2)=0.534,P=0.465);对内部密度/信号不均及胸膜牵拉征的检出率与CT比较,差异均无统计学意义(χ^(2)=0.656,P=0.418;χ^(2)=3.096,P=0.078)。结论UTE序列在肺结节显示能力方面与CT图像基本一致。

MRI超短回波时间序列在膝关节中的应用进展

膝关节中的许多结构由短T2成分构成,常规MRI序列难以采集其信号。超短回波时间(UTE)序列是研究短T2组织的常用技术,可对短T2组织进行形态学成像和定量研究,如评估膝关节肌腱和韧带的早期病变及临床功能、前交叉韧带移植体的成熟度、关节软骨钙化层成像及其定量测量、关节软骨的早期病变以及半月板的早期病变和钙化等。对MRI-UTE技术在膝关节肌腱、韧带、关节软骨及半月板中的应用进展予以综述。

超短回波时间MRI用于腰椎间盘软骨终板成像

目的探讨超短回波时间(UTE)MR序列及常规序列在腰椎间盘软骨终板损伤中的应用价值。方法对87名志愿者行MR常规序列及UTE序列腰椎成像,分析UTE序列显示的腰椎间盘软骨终板损伤与椎体Modic改变、Pfirrmann椎间盘退变分级之间的相关性。结果UTE序列成像中,椎体软骨终板显示为非钙化性软骨终板及钙化性软骨终板。L1~S1各节段软骨终板损伤与椎体Modic改变分型、Pfirrmann椎间盘退变分级均呈正相关(P均<0.001)。结论与MR常规序列比较,UTE序列成像可以清楚显示腰椎间盘软骨终板分层及其损伤,且软骨终板损伤与腰椎退变存在一定关系。

超短回波时间和星状容积内插自由呼吸序列在肺结节检出中的对比研究

目的 比较星状容积内插屏气检查(star VIBE)序列和螺旋超短回波时间序列(spiral UTE)两种磁共振自由呼吸序列在肺部检查中的图像质量,肺结节检出及形态学征象显示能力的差别。方法 收集2019年11月~2022年10月胸部CT发现肺结节且进行胸部MRI检查的患者,CT和MRI检查间隔时间为48 h。MRI检查采用star VIBE序列和spiral UTE序列进行扫描。2位放射科医师采用5分法独立对MRI序列进行图像质量评价,并比较其肺结节检出率及形态学征象的显示能力。结果 图像质量评价方面,spiral UTE图像的血管清晰度评分高于star VIBE序列(P<0.05),而star VIBE图像的运动伪影评分低于spiral UTE图像(P<0.05)。在结节的检测能力上,spiral UTE序列的磨玻璃结节检出率高于star VIBE序列(P<0.05),且在中下叶的结节总检出率高于star VIBE序列(P<0.05)。Spiral UTE序列的分叶、毛刺、棘突、空泡和空洞检出率(90.90%、85.71%、88.88%、100%、100%)高于star VIBE序列(86.36%、71.42%、77.77%、50%、83.33%),但差异无统计学意义(P>0.05)。结论 Star VIBE序列和spiral UTE序列各有优势。Star VIBE序列不易受呼吸和心脏运动影响。Spiral UTE序列能更好地检出肺中叶和下叶结节,尤其是磨玻璃结节,且spiral UTE序列能更好地清晰肺血管。对于呼吸幅度较大不规律患者,建议使用star VIBE序列扫描;对于磨玻璃结节和中下叶结节患者,推荐使用spiral UTE序列。

基于超短回波时间成像定量评估骨质疏松症患者骨皮质的研究

目的探讨磁共振成像超短回波时间成像技术(UTE)进行在体定量评估骨质疏松。方法以治疗前后完整随访的26例骨质疏松症患者及10例健康志愿者为研究对象,对所有受试者进行胫骨中下段骨皮质的超短回波时间MRI成像,通过其与参照物信号强度的比对得到被检测部位骨皮质短T2成分信号的相对比值,结合受试者骨密度及骨代谢物等观察该值在不同分组患者中的意义。结果正常对照组胫骨骨皮质的UTE总体相对信号(0.53±0.06)高于骨质疏松组(0.37±0.09),差异具有统计学意义(<0.05)。骨质疏松治疗后组的骨皮质相对信号强度高于治疗前,但两者无明显差异。治疗前后的骨吸收标志物CTX、P1NP与胫骨骨皮质相对信号强度存在负相关,治疗后的M-MID与其亦存在负相关。结论以参照物比对法定量胫骨骨皮质的UTE信号可潜在用于骨质疏松的评估。

超短时间回波磁共振成像对类风湿关节炎关节钙化区的研究进展

MRI是目前观察干细胞在体内移植的生长和发育最常用的方法。然而,准确评估干细胞移植后类风湿关节炎（rheumatoid arthritis,RA）的关节软骨钙化区（zone of calcified cartilage,ZCC）的治疗效果是临床面临的一个问题,尤其是在评估RA的生理和生化变化方面。

超短回波时间磁共振(UTE-MRI)在骨皮质成像中的应用

随着社会老龄化的进展,骨质疏松患病率不断增高,作为骨质疏松最严重的并发症之一,骨质疏松骨折极大地降低了患者的生活质量,并带来沉重的社会经济负担。近年来,骨皮质在骨质疏松骨折中的重要作用越来越受到研究者的重视。相较于传统影像学方法,磁共振超短回波时间脉冲序列能够对骨皮质进行在体的定性定量研究,包括骨折等疾病观察、骨皮质T1、T2*时间测定、水定量、孔隙度测定、矿质含量测定、骨皮质灌注研究等,对骨皮质在骨质疏松等疾病中的改变可进行全面的评估,具有良好的临床应用前景。本文将对超短回波时间磁共振序列进行介绍,并着重对其在骨皮质成像中的研究进展进行综述。

超短回波时间成像k空间轨迹失真的校正

超短回波时间(ultra-short echo-time,UTE)成像在科研和临床诊断上有着良好的应用前景,但是其k空间轨迹极易受到梯度涡流和梯度延时等因素的影响而产生失真,会严重影响磁共振图像重建的质量.该文分析了轨迹失真对UTE图像的影响,并提出了一种改进的轨迹失真校正方法.实验表明,该方法能够明显减轻UTE图像中轨迹失真的影响、改善图像质量,还可以降低UTE技术对磁共振成像(MRI)硬件系统性能的要求,有助于UTE方法的推广.