張衛(wèi)軍 綜述，張 迅 審校

隨著磁共振技術(shù)以及醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展，磁共振在骨關(guān)節(jié)的應(yīng)用價(jià)值越來(lái)越得到醫(yī)療界的認(rèn)可。磁共振不僅能夠展示骨關(guān)節(jié)的形態(tài)學(xué)變化，還能在形態(tài)學(xué)改變前反映出分子和生化水平的改變，對(duì)骨關(guān)節(jié)病變的早期發(fā)現(xiàn)、精確診斷及治療后隨訪都具有重要意義。作為磁共振技術(shù)的領(lǐng)航者，西門子基于與客戶的密切合作，為骨關(guān)節(jié)應(yīng)用提供杰出的常規(guī)圖像質(zhì)量和領(lǐng)先的高級(jí)應(yīng)用。

1 精益求精的關(guān)節(jié)專用線圈

1.1 線圈高信噪比支持高分辨率成像

西門子為各個(gè)關(guān)節(jié)準(zhǔn)備了小尺寸、多通道的高信噪比專用線圈。從成像技術(shù)的角度講，骨關(guān)節(jié)有其特殊性。通常它們結(jié)構(gòu)較小，位置固定相對(duì)容易，通常要求小FOV、高分辨率的圖像。分辨率、信噪比和掃描時(shí)間之間存在制衡關(guān)系，若想獲得較高的分辨率，則或者損失信噪比，或者延長(zhǎng)掃描時(shí)間。專用線圈因?yàn)槌叽缧?、信噪比高，所以可以在較短時(shí)間獲得高分辨率的圖像。圖1為MAGNETOM ESSENZA的8通道肢體線圈所獲得的膝關(guān)節(jié)圖像，對(duì)比了不同分辨率對(duì)病灶及解剖結(jié)構(gòu)的不同顯示能力。

圖1A 像素大小為0.3 mm×0.3 mm×3 mm，掃描時(shí)間為4分51秒 圖1B 像素大小為0.6 mm×0.7 mm×0.6 mm，1次采集，采用并行成像進(jìn)一步縮短掃描時(shí)間，掃描時(shí)間為1分15秒?？梢?jiàn)分辨率高的(圖1A)骨紋理和髕軟骨及軟骨下病灶顯示更清晰

1.2 多通道線圈設(shè)計(jì)支持并行成像

多個(gè)線圈單元的關(guān)節(jié)專用線圈使并行成像技術(shù)得以應(yīng)用于骨關(guān)節(jié)成像，并行成像不僅減少掃描時(shí)間(圖1B)，還可以通過(guò)西門子特有的“PAT平均”技術(shù)減少運(yùn)動(dòng)偽影。PAT平均即在進(jìn)行并行成像的同時(shí)進(jìn)行多次采集，每次采集互為其他采集的參考線，因此，既能無(wú)需額外加時(shí)進(jìn)行參考線的采集，又能起到多次平均降低運(yùn)動(dòng)偽影的作用。

1.3 局部發(fā)射接收線圈

局部發(fā)射接收線圈僅激發(fā)受檢關(guān)節(jié)，可以去除對(duì)側(cè)肢體的干擾(卷折)、減輕沿肢體走行的流動(dòng)偽影的干擾并且能減少全身比吸收率。實(shí)際操作中，對(duì)2D采集中發(fā)生的卷折，大部分可以通過(guò)對(duì)肢體恰當(dāng)?shù)臄[位而去除；但對(duì)于3D非選擇性激發(fā)的序列，則很難避免對(duì)側(cè)的干擾，這時(shí)局部發(fā)射接收線圈顯得尤為重要，可以完全解決這一問(wèn)題。

2 高級(jí)掃描序列

2.1 syngo BLADE

如前所述，關(guān)節(jié)位置固定相對(duì)容易，但是仍有部分病人不能很好地配合掃描，尤其是肩關(guān)節(jié)，由于鄰近胸腔較易受到呼吸運(yùn)動(dòng)的影響。syngo BLADE序列采用放射狀的k空間采樣方式，一個(gè)回波鏈所構(gòu)成的一個(gè)數(shù)據(jù)線組平行填入k空間中心，稱為一個(gè)葉片(BLADE)，下一葉片以k空間中心旋轉(zhuǎn)一定角度進(jìn)行填充。圖2顯示了BLADE的k空間填充方式。k空間中心多次采樣相當(dāng)于多次平均，可以很好地抑制運(yùn)動(dòng)偽影。圖3對(duì)比了同一病人肩關(guān)節(jié)冠狀位T2加權(quán)成像采用和不采用syngo BLADE的效果對(duì)照。

圖2 BLADE在k空間的填充。該k空間內(nèi)有9個(gè)葉片，每一個(gè)葉片有15條相位編碼線。中心的紅色的圓圈是每個(gè)葉片重復(fù)采樣的區(qū)域

圖3A T2WI冠狀位。常規(guī)TSE序列，呼吸運(yùn)動(dòng)致唇盂和肩袖顯示不清 圖3B T2WI冠狀位。應(yīng)用syngo BLADE TSE序列，運(yùn)動(dòng)偽影消失，結(jié)構(gòu)顯示清晰

2.2 基于快速自旋回波(tse)的三點(diǎn)DIXON

DIXON利用脂肪和水之間的相位差分別計(jì)算水圖和脂肪圖，計(jì)算過(guò)程中可以消除場(chǎng)不均勻引起的相位角，所以在一定范圍內(nèi)下，DIXON技術(shù)可以抵御磁場(chǎng)不均勻的影響，如本例采用DIXON技術(shù)可以大大減小脛骨上端金屬植入物引起的偽影(見(jiàn)圖4)。

圖4A 常規(guī)譜飽和法抑脂，金屬植入物造成磁場(chǎng)不均勻，形成局部信號(hào)推移，導(dǎo)致信號(hào)明顯增強(qiáng)或缺失圖4B 三點(diǎn)DIXON，與常規(guī)抑脂法比較，金屬導(dǎo)致偽影明顯減輕

圖5 PD加權(quán)SPACE各向同性成像，像素大小0.7 mm×0.7 mm×0.7 mm，SPAIR方法抑脂。圖5A顯示重建前交叉韌帶；圖5B為同一病例通過(guò)半月板的重建平面，顯示外側(cè)半月板變性

2.3 syngo SPACE (見(jiàn)圖5)

syngo SPACE基于3D-tse序列，回聚脈沖鏈采用可變翻轉(zhuǎn)角以達(dá)到預(yù)定義的信號(hào)演變?？勺兎D(zhuǎn)角使信號(hào)演變更加平滑，可以減少長(zhǎng)回波鏈T2衰減導(dǎo)致的圖像模糊現(xiàn)象。采用該技術(shù)可進(jìn)行高分辨率各向同性的3D圖像采集，同時(shí)原始數(shù)據(jù)可支持任意平面或曲面MPR重建，更清楚地顯示特定解剖結(jié)構(gòu)和病變。

3 syngo MapIt-生化成像

近年來(lái)，軟骨生化成像已成為新的研究熱點(diǎn)。syngo MapIt可以提供T1、T2和T2*的優(yōu)化掃描協(xié)議，并實(shí)現(xiàn)參數(shù)圖的實(shí)時(shí)在線計(jì)算，大大簡(jiǎn)化了以往繁瑣的計(jì)算操作，使生化成像技術(shù)真正融入臨床診斷和臨床科研之中。而參數(shù)圖與解剖圖的融合顯示則使病變區(qū)域的空間解剖定位顯示更加直觀準(zhǔn)確。

T1圖用來(lái)追蹤軟骨內(nèi)黏多糖的含量，需要配合靜脈注射Gd-DTPA，該方法稱為延遲釓劑增強(qiáng)軟骨成像(dGEMRIC)。Gd-DTPA帶負(fù)電荷，黏多糖也帶有負(fù)電，發(fā)生病變的軟骨黏多糖缺失，對(duì)比劑從滑液滲入軟骨內(nèi)，導(dǎo)致T1的下降。T1圖的金標(biāo)準(zhǔn)為多IR法，但采集時(shí)間較長(zhǎng)，達(dá)30分鐘左右（圖6）。syngo MapIt基于 fl 3d_vibe序列，通過(guò)設(shè)定兩個(gè)翻轉(zhuǎn)角完成T1圖的計(jì)算，成像時(shí)間僅需要3分鐘左右。

T2圖基于多回波的SE序列，T2*基于多回波的GRE序列，通過(guò)對(duì)數(shù)線性最小二乘法擬和。可以用來(lái)觀測(cè)軟骨內(nèi)膠原結(jié)構(gòu)的變化(魔角效應(yīng))和水含量的變化（圖6）。

圖6 股骨下端軟骨修補(bǔ)術(shù)后改變的T2圖(圖6A)和T1圖(圖6B)，反映出修補(bǔ)處的膠原和黏多糖未能恢復(fù)正常

4 提供完備的各關(guān)節(jié)部位優(yōu)化掃描協(xié)議

西門子磁共振為肩、肘、腕、髖、膝、踝以及顳頜關(guān)節(jié)等各個(gè)部位提供了完備的優(yōu)化掃描協(xié)議。而在每一個(gè)特定關(guān)節(jié)部位，又針對(duì)不同的臨床需求設(shè)定了不同掃描方案，如在膝關(guān)節(jié)不僅提供了常規(guī)掃描序列， 更針對(duì)用戶對(duì)半月板、軟骨、韌帶、骨髓、關(guān)節(jié)造影和抑制金屬偽影等各方面需求制定了相應(yīng)的專用掃描方案。如果多個(gè)線圈可支持同一部位的掃描，則根據(jù)線圈不同特點(diǎn)，提供針對(duì)不同線圈的掃描協(xié)議。

綜上所述，西門子的研發(fā)團(tuán)隊(duì)始終致力于不斷開(kāi)發(fā)新技術(shù)、新產(chǎn)品，以期從硬件、軟件、工作流程上滿足用戶日益增長(zhǎng)的骨關(guān)節(jié)成像的需求。