發(fā)布時間：2018-05-02 19:11

  本文選題：同時多層采集技術(shù) + 快速自旋回波�。� 參考：《鄭州大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：背景和目的快速自旋回波(turbo spin echo,TSE)序列是目前臨床上最常用的磁共振成像序列,TSE序列能夠清楚地顯示具體的解剖細節(jié),但其掃描時間較長,平均為4-5 mins。并行采集技術(shù)(integrated parallel acquisition technique,i PAT)采用矩形FOV可減少所需采集的相位編碼線并將其較為稀疏地填充于整個K空間,從而降低圖像采集時間;但是由于信號欠采樣的限制,圖像信噪比較低,圖像質(zhì)量較差,限制了其在骨關(guān)節(jié)系統(tǒng)的應(yīng)用。因此,一種快速、高清的磁共振成像技術(shù)在骨骼肌系統(tǒng)的應(yīng)用顯得尤為重要。近年來出現(xiàn)一種新的快速采集技術(shù)即同時多層采集技術(shù)(Simultaneous multi-slice,SMS)或多帶寬技術(shù)(Multi-Band,MB)。該技術(shù)是由一個包含多激發(fā)頻率MB的射頻脈沖在同一時間內(nèi)對多個層面同時進行激發(fā),同時進行多層面數(shù)據(jù)采集、提取及重建,并以二維的方式進行圖像輸出,可有效地縮短圖像的采集時間。此外,SMS采用blipped-CAIPIRNHA雞尾酒并行采集技術(shù),采用特殊的K空間填充方式,有效地提高了圖像的信噪比。SMS技術(shù)與EPI序列結(jié)合已廣泛應(yīng)用于神經(jīng)系統(tǒng)及高場強磁共振的研究,SMS技術(shù)也已逐步應(yīng)用于骨關(guān)節(jié)系統(tǒng)的報道,但目前尚未有SMS與TSE序列結(jié)合在骨關(guān)節(jié)系統(tǒng)中的應(yīng)用。本研究擬探討將SMS技術(shù)與TSE序列相結(jié)合(SMS-TSE),同時并與常規(guī)TSE序列的圖像質(zhì)量和掃描時間相比較,以評價其在四肢關(guān)節(jié)應(yīng)用的可行性及其對病變的診斷價值。資料與方法一般資料:本研究為前瞻性研究,經(jīng)我院倫理委員會審查通過。所有納入研究對象均簽署知情同意書。連續(xù)性納入2015年7月-2017年2月符合以下標準的研究對象。納入標準:(1)隨機選擇自愿參與該研究并接受MRI掃描;(2)體內(nèi)未安裝心臟起搏器、動脈瘤夾及金屬植入物或金屬異物;(3)自愿者選擇無臨床癥狀的健康人群。(4)臨床病人選擇無手術(shù)史者;(5)掃描過程中制動良好,無明顯運動偽影對圖像質(zhì)量造成干擾。最終82例研究對象納入本研究,包括膝關(guān)節(jié)31例、腕關(guān)節(jié)25例、踝關(guān)節(jié)15例、肩關(guān)節(jié)11例,男40例,女42例,年齡20~67歲,平均年齡(38.4±12.9)歲。檢查方法:采用3.0T超導(dǎo)MRI系統(tǒng)MAGNATON Prisma(Siemens Healthcare,Erlangen,Germany)15通道的膝關(guān)節(jié)、16通道的腕關(guān)節(jié)/手線圈、16通道的踝關(guān)節(jié)/足線圈、16通道的肩關(guān)節(jié)線圈分別行多序列MR成像。所有研究對象分別行常規(guī)TSE序列及SMS-TSE序列掃描。掃描序列包括矢狀位、冠狀位的常規(guī)TSE和SMS-TSE。常規(guī)TSE序列無加速因子,SMS-TSE序列層加速因子為2。為防止因不同掃描序列參數(shù)所產(chǎn)生偏倚,SMS-TSE序列掃描模式的參數(shù)盡量與常規(guī)序列一致,以保證其圖像質(zhì)量的可比性。分別記錄掃描時間。圖像分析:圖像質(zhì)量比較采用定量測量和定性評分分析。定量分析為一名高年資肌骨影像專業(yè)的放射科醫(yī)師分別測量并計算SMS-TSE序列和常規(guī)序列的圖像信噪比(SNR)、對比信噪比(CNR)及每分信噪比(SNR/min)。定性分析由兩名高年資肌骨影像專業(yè)的放射科醫(yī)師獨立觀察各掃描序列后采用5級評分法對圖像質(zhì)量定性評分。病變分析:以常規(guī)TSE序列上病變的影像征象作為標準,與SMS-TSE序列所顯示的病變進行比較。常規(guī)TSE序列上對病變的診斷從以下幾個異常影像征象方面來分析:骨挫傷,骨性骨髓內(nèi)T1WI地圖樣或網(wǎng)狀分布低信號區(qū),T2WI-FS為高信號;關(guān)節(jié)面異常、軟骨損傷、韌帶和肌腱退變或損傷、半月板損傷、周圍軟組織損傷和圖像偽影。統(tǒng)計學(xué)分析:采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件包進行統(tǒng)計學(xué)分析。分別對膝關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)兩序列圖像信噪比、對比信噪比和信噪比/分的比較行配對t或秩和檢驗。兩名醫(yī)師之間圖像質(zhì)量定性評分的一致性采用Kappa檢驗分析,Kappa值≤0.4為一致性差,0.4Kappa值≤0.6為一致性一般,0.6Kappa值≤0.8為一致性好,Kappa值0.8為一致性優(yōu)。SMS-TSE序列與常規(guī)TSE序列間的圖像質(zhì)量定性評分的比較行配對秩和檢驗(Wilcoxon檢驗)。以常規(guī)序列為對照,計算SMS-TSE序列分別對膝關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)對病變檢出的靈敏度、特異度和準確度,并采用McNemar檢驗比較兩種序列間對病變檢出的差異。P0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。結(jié)果1、膝關(guān)節(jié)SMS-TSE序列圖像的信噪比(30.96±3.13、75.76±5.56、78.96±9.13)較常規(guī)TSE序列(33.58±2.84、79.95±7.22、85.66±5.55)降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=4.205、P=0.000,t=3.244、P=0.003,Z=-2.469、P=0.014);SMS-TSE序列的對比信噪比為(89.75±6.12、46.45±3.96、43.78±5.62),常規(guī)序列的對比信噪比為(90.65±6.73、47.92±3.85、43.93±4.11),差異無統(tǒng)計學(xué)意義(Z=-1.293、P=0.196,t=-1.495、P=0.145,Z=-0.333,P=0.739);但SMS-TSE序列每分信噪比(18.76±1.90、30.06±2.20、29.24±3.38)較常規(guī)序列(10.66±0.90、15.99±1.44、16.07±1.04)明顯提高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=-24.88、P0.001,t=-37.05、P0.001,Z=-4.86、P0.001)。SMS-TSE序列的圖像質(zhì)量定性評分與常規(guī)TSE序列除T1WI矢狀位的骨紋理、半月板和PDWI冠狀位的骨紋理、偽影余解剖結(jié)構(gòu)的顯示均有統(tǒng)計學(xué)差異,但二者的評分均高于3分且差別較小,余兩序列均可清晰的顯示骨紋理、軟骨、韌帶、半月板等解剖結(jié)構(gòu),差異無統(tǒng)計學(xué)意義。SMS-TSE序列總掃描時間(13.48 min)較常規(guī)TSE序列(6.87min)明顯縮短49.04%。以常規(guī)磁共振序列為診斷標準,常規(guī)TSE序列診斷膝關(guān)節(jié)退行性改變15例,半月板損傷2例,骨髓水腫3例,交叉韌帶損傷3例,軟組織損傷1例,正常膝關(guān)節(jié)9例。SMS-TSE序列診斷膝關(guān)節(jié)退行性改變13例,半月板損傷2例,骨髓水腫3例,交叉韌帶損傷3例,軟組織挫傷1例,正常膝關(guān)節(jié)9例。兩序列間診斷對病變的檢出的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.625)。以常規(guī)序列為標準,SMS序列對病變檢出的靈敏度、特異度、準確度分別為87.50%、85.71%、87.10%。2、腕關(guān)節(jié)SMS-TSE序列圖像的信噪比(219.10±14.00、96.56±19.34、284.75±152.97、121.69±26.14)較常規(guī)TSE序列(234.16±11.20、115.44±17.46、332.40±104.04、128.89±37.87)降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=6.970、P0.001,Z=-3.754、P0.001,Z=-2.516、P=0.012,t=1.069、P=0.296);SMS-TSE序列的對比信噪比為(187.81±11.10、373.31±113.18、82.68±16.54、76.36±27.24),常規(guī)序列的對比信噪比為(189.75±12.69、398.07±68.37、96.01±19.20、73.76±31.91),差異無統(tǒng)計學(xué)意義(t=0.519、P=0.608,Z=-0.094、P=0.925,t=-0.772、P=0.448,t=0.428、P=0.672);但SMS-TSE序列每分信噪比(165.99±10.60、64.33±10.18、167.50±89.98、46.80±2.01)較常規(guī)序列(91.83±4.39、23.56±3.56、77.30±24.20、40.66±2.39)明顯提高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=-44.03,P=0.000,Z=-4.372,P=0.000,Z=-4.372,P=0.000,t=-2.753,P=0.011)。但是SMS-TSE序列的圖像質(zhì)量定性評分與常規(guī)TSE序列相比,冠狀位PDWI解剖結(jié)構(gòu)評分有差異,余各序列解剖結(jié)構(gòu)無統(tǒng)計學(xué)差異,二者均可清晰的顯示骨紋理、軟骨、韌帶、肌腱等解剖結(jié)構(gòu)。SMS-TSE序列總掃描時間(14.92 min)較常規(guī)TSE序列(7.52min)明顯縮短49.60%。以常規(guī)磁共振序列為標準,常規(guī)TSE序列診斷腕關(guān)節(jié)腕管綜合征1例,TFCC損傷3例,月骨壞死2例,色素絨毛結(jié)節(jié)沉著癥1例,腕關(guān)節(jié)退行性改變8例,腱鞘囊腫2例,正常腕關(guān)節(jié)8例;SMS-TSE序列診斷腕關(guān)節(jié)腕管綜合征1例,TFCC損傷2例,月骨壞死2例,色素絨毛結(jié)節(jié)沉著癥1例,腕關(guān)節(jié)退行性改變7例,腱鞘囊腫2例,正常腕關(guān)節(jié)10例。兩序列間診斷對病變的檢出的差異無統(tǒng)計學(xué)意義,P=0.500。以常規(guī)TSE序列為標準,SMS-TSE序列對病變檢出的靈敏度、特異度、準確度分別為88.24%、100%、92%。3、踝關(guān)節(jié)SMS-TSE序列圖像的信噪比(246.01±90.03、182.28±46.58、173.76±35.53)較常規(guī)TSE序列(261.71±74.13、208.33±40.63、197.76±47.45)降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=2.385、P=0.032,t=3.222、P=0.006,t=2.686、P=0.018);SMS-TSE序列的對比信噪比為(336.21±173.56、80.47±40.81、136.34±36.20),常規(guī)序列的對比信噪比為(376.99±113.72、150.98±88.27、153.32±37.69),差異無統(tǒng)計學(xué)意義(t=1.233、P=0.238,t=-0.360、P=0.724,t=-2.312、P=0.036);但SMS-TSE序列每分信噪比(96.47±35.31、64.41±16.46、95.47±19.53)較常規(guī)序列(52.66±14.92、37.88±7.39、56.22±13.56)明顯提高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=-8.025、P=0.000,t=-8.590、P=0.000,t=-11.147、P=0.000)。但是SMS-TSE序列的圖像質(zhì)量定性評分與常規(guī)TSE序列無統(tǒng)計學(xué)差異(P0.05),二者均可清晰的顯示骨紋理、軟骨、韌帶等解剖結(jié)構(gòu)。SMS-TSE序列總掃描時間(13.97min)較常規(guī)TSE序列(7.20min)明顯縮短48.46%。以常規(guī)磁共振序列為標準,常規(guī)TSE序列診斷踝關(guān)節(jié)退行性改變5例,腓骨遠端骨折2例,踝關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)積液3例,踝關(guān)節(jié)距骨剝脫性軟骨炎1例,正常踝關(guān)節(jié)4例;SMS-TSE序列診斷踝關(guān)節(jié)退行性改變6例,腓骨遠端骨折2例,踝關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)積液3例,踝關(guān)節(jié)距骨剝脫性軟骨炎1例,正常踝關(guān)節(jié)3例;兩序列間診斷對病變的檢出的差異無統(tǒng)計學(xué)意義,P=1.000。以常規(guī)TSE序列為標準,SMS-TSE序列對病變檢出的靈敏度、特異度、準確度分別為100%、75%、93.33%。4、肩關(guān)節(jié)SMS-TSE序列圖像的信噪比(95.47±19.53、93.60±38.69、49.51±8.99、55.57±7.84)較常規(guī)TSE序列(56.22±13.56、109.38±31.18、59.34±10.57、63.61±8.72)降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=-11.147、P=0.000,t=3.198、P=0.010,Z=-2.845、P=0.004,t=4.299、P=0.002);SMS-TSE序列的對比信噪比為(124.27±78.77、88.85±23.28、35.56±7.86、41.34±9.30),常規(guī)序列的對比信噪比為(141.48±96.13、70.95±27.54、41.50±10.42、44.50±11.26),差異無統(tǒng)計學(xué)意義(t=-2.459、P=0.034,t=-3.708、P=0.004,Z=-1.867、P=0.062,t=-1.130、P=0.285);但SMS-TSE序列每分信噪比(31.63±17.35、36.42±15.06、20.89±3.79、42.10±5.94)較常規(guī)序列(18.30±10.41、21.45±6.90、12.63±2.25、16.31±2.24)明顯提高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=-5.805、P=0.000,Z=-2.934、P=0.003,t=-6.713、P=0.000,t=-18.656、P=0.000)。但是SMS-TSE序列的圖像質(zhì)量定性評分與常規(guī)TSE序列冠狀位PDWI軟骨有差異(Z=-2.264,P=0.024)但評分均大于3分且差異較小,其余序列解剖結(jié)構(gòu)無統(tǒng)計學(xué)差異(P0.05),因此二者均可清晰的顯示骨紋理、軟骨、肌腱等解剖結(jié)構(gòu)。SMS-TSE序列掃描時間(18.33min)較常規(guī)TSE序列(8.64min)明顯縮短52.86%。以常規(guī)磁共振序列為標準,常規(guī)TSE序列診斷肩關(guān)節(jié)退行性改變4例,肩袖損傷2例,正常肩關(guān)節(jié)5例。SMS-TSE序列診斷肩關(guān)節(jié)退行性改變5例,肩袖損傷2例,正常肩關(guān)節(jié)4例。兩序列間診斷對病變的檢出的差異無統(tǒng)計學(xué)意義,P=1.000。以常規(guī)TSE序列為標準,SMS-TSE序列對病變檢出的靈敏度、特異度、準確度分別為100%、80.00%、90.91%。結(jié)論1、SMS-TSE序列在膝、腕、踝和肩關(guān)節(jié)高清成像和快速成像是可行的,在保證圖像質(zhì)量的前提下極大地縮短掃描時間。2、SMS-TSE序列對膝、肩、腕和踝關(guān)節(jié)疾病診斷具有重要臨床應(yīng)用價值,可替代常規(guī)TSE序列。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R445.2
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本文編號：1835132