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高尚医学影像特色技术:磁共振类CT成像

核医学科医师 · 最后编辑于 07-03 · IP 广东广东
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作者:西安高尚医学影像诊断中心放射科文婧


引言

骨折治疗是骨科领域的核心课题,其核心目标在于实现精准复位、稳定固定与快速康复。然而,传统影像学技术(如关节内骨折、微小骨裂)的诊断中仍存在分辨率不足或三维可视化局限的问题。近年,高分辨率容积成像技术(如PETRA)的出现为骨折的精准评估与治疗规划提供了新的解决方案。


技术背景

磁共振作为一种无电离辐射,软组织对比度高的医学影像学成像方式,对于中枢神经、腹盆、骨肌等相关人体组织系统均有较好显示,但这种成像方式的缺点也很明显,在氢质子含量较低的部位成像效果并没有那么好,例如骨组织。这是因为骨组织T2弛豫非常短,但常规的扫描序列又受TE值过长的限制导致的。那么有没有这一项技术,可以在磁共振检查中更好显示骨皮质、骨小梁等组织,从而来弥补在相关部位诊断效能不足的问题。答案是有的,在高尚医学影像中心即可实现。


序列成像

想提高骨组织显现效果,我们可以使用西门子独有的petra序列进行扫描,此序列使用单独的笛卡尔逐点获取来填充k空间中心数据,保证了图像对比度,在组织受激发,质子开始弛豫后的极短时间内就进行信号采集,避免了因为弛豫而造成的信号损失,从而能提高骨组织和空腔部位对比显示效果,而且此成像序列能够实现极小的扫描噪音和薄层3D ISO各向同性扫描,那么成像效果究竟如何呢?我们先来了解一下PETRA序列


PETRA技术原理

PETRA(Pointwise Encoding Time reduction with Radial Acquisition)是三维半径向采集T1权重序列,西门子的PETRA序列回波时间趋近于零,PETRA是基于UTE技术的三维径向投影,为保证图像的对比度,PETRA使用单独的笛卡尔逐点获取来填充K空间中心数据。因此PETRA优于其他ZTE、UTE序列,不仅对TX/RX切换时间没有特要求,可用于任何线圈,而且可保证高图像质量。


序列特点

①TE=0.07ms,读出梯度场启动爬升→射频激发→立即读出信号;

②特殊K空间填充方式,为笛卡尔填充+放射状填充,K空间中心数据:笛卡尔填充,K空间周围数据:放射状填充;

③静音序列,读出梯度场微调即进入下一重复时间TR的信号采集,没有剧烈的梯度场切换达到了降噪目的,因为磁共振噪音来源就是梯度场切换时梯度线圈的震动,PERTA序列扫描时声音分贝数为50-60分贝,也就是正常说话声音的大小。


病例展示

01.骨折在TSE序列中的表现

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肩胛骨上缘、锁骨肩峰端骨质不连续,骨折断端无明显移位,在T2像上骨折线周围见片絮状稍长T2信号,压脂像上呈高信号,冈上肌及周围软组织水肿。


02.DR检查与petra序列扫描的图像对比

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如上图所见,petra与dr均可显示右侧肩胛骨及右侧锁骨肩峰端骨质断裂,断端未见明显移位,对位对线尚可。petre序列骨折断端对位对线更清楚、更易于测量断端距离。

由于PETRA的特殊序列构成,它可以用在我们全身各个部位,并且因为特殊3D的扫描模式,所以也能在一定程度上提高诊断效能,以下为PETRA序列在全身各个部位的扫描展示。

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△骨软骨瘤

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△PATRA肺部扫描,经过三维重建后的各方位显示

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△PETRA MRA,与常规TOF MRA对比,可减轻由于血管流速问题导致的假阳性流动伪影

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△髌骨骨折

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△经过CPR处理过后的口腔全齿图像,可鉴别诊断口腔问题


结论

当在常规骨肌系统磁共振扫描中,如患者不能立即获得CT DR检查时,我们可以在常规磁共振扫描的基础上补充PETRA序列,这时可以做到精准定位、高效评估骨折位置,为后续患者诊疗提供更全面的影像学资料提供。当然除了骨肌系统外,PETRA在肺结节、头颈部血管、口腔全齿等全身各个部位均有很高的诊断价值。


参考文献等相关资料:

1. Grodzki,D.M.,Jakob,P.M.,&Breuer,F.A.(2012).

TITLE:”pointwise encoding time reduction with radial acquisition(PETRA):Application to MRI of the knee.‘

Journal:Magnetic Resonance in Medicine,68(5),1427-1436.

DOI:10.1002/mrm.24149

关键贡献:首次提出PETRA技术,采用径向K空间+超短回波时间(UTE),实现高分辨骨皮质成像。

2. 西门子医疗,机趣西医《PETRA序列原理及临床应用》

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