改良3D-WE-FLASH序列在关节软骨成像中的应用

　　核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)是目前唯一能无创性检查关节软骨病变的方法，脂肪抑制三维扰相梯度回波(3D-FS-SPGR 或 3D-FS-FLASH)序列是目前公认的显示关节软骨的最佳扫描序列，但其成像时间过长是主要缺点。本研究采用水激发(Wates Excitation，WE)技术代替传统频率预饱和脂肪抑制技术，同时改进射频激发脉冲反转角度，将改型的序列与传统的软骨成像序列进行对比研究，探讨 WE 技术用于软骨成像的可行性。

　　1 资料与方法

　　1.1 一般资料

　　健康成年志愿者 10 名，男 6 名，女 4 名，年龄 27～40 岁，平均 32 岁。所有志愿者均无膝关节外伤病史及膝关节不适症状。

　　1.2 检查方法

　　使用 Siemens 1.5T Magnetom Avanto 超导型全身磁共振扫描仪(有效梯度场 57mT·m-1，有效梯度场切换率 216(T·m-1·s))，线圈采用包裹式表面线圈，包绕整个膝关节，线圈中心定位于髌骨下缘水平。标准矢状位扫描。

　　健康志愿者所采用扫描序列包括有 3 组伴 WE 的 3D-FLASH 序列(序列 1、2、3 分别选择翻转角度 15°、30°、45°以及各自对应的扫描时机器所允许的最小重复时间 TR、回波时间 TE ) 和 1 组 伴 传 统 频 率 预 饱 和 脂 肪 抑 制 技 术 的 三 维 快 速 小 角 度 激 发 成 像(Three-Dimensional Fat Saturation Fast Low Angle Shot，3D-FS-FLASH 为序列 4)序列。4 组 3D-FLASH 序列的扫描参数中扫描矩阵(320×275)、层厚(1.5mm)、视野(160mm×180mm)、采集次数(1 次)均相同，其余参数见表 1。

　　1.3 MRI 数据量化评估

　　采用 eFILM Workstation(version 2.1.2，Merge Healthcare)对 MR 图像进行相关的数据分析，选择相同层面测量健康志愿者关节软骨、关节液体以及周围的骨髓、半月板、脂肪等在各扫描序列中的信号强度(Signal Intensity，SI)。关节液体根据实际情况选择合适的感兴趣区大小，其余则根据所测量结构不同选择 4～9mm2大小不等感兴趣区。另设置感兴趣区于没有血管搏动伪影或其他伪影且紧靠膝关节的区域测量背景噪声，测量 3 次取其标准差的均值为背景噪声 SDnoise。根据公式计算组织的信噪 比(SNR，SNR=SI/SDnoise)、对比度噪声比(CNR, contrast-to-noise ratio,CNR=(SI1-SI2)/SDnoise)、对比度噪声比效率(CNR efficie-ncy=CNR/ 扫描时间 ( s))。SNRca、CNRca-fluid、CNRca-menisus、CNRca-fat、CNRca-bone、CNRca-fluid eff 分别代表关节软骨的 SNR、软骨/积液 CNR、软骨/半月板 CNR、软骨/髌下脂肪垫 CNR、软骨/骨髓CNR、软骨/积液 CNR。

　　1.4 统计分析

　　采用 SPSS13.0 软件进行统计分析。采用重复测量资料的方差分析对软骨 SNR 在各扫描序列之间的差异以及软骨对周围组织(包括关节液体、骨髓、半月板、脂肪)的 CNR 之间的差异进行比较，P<0.05 被认为具有显著性差异。