 众所周知，衰减校正（Attenuation Correction, AC）在核医学成像过程中有着非常重要的作用，只有经过衰减校正的图像才能用于诊断，因此，衰减校正的准确与否，直接影响图像的准确性。近年来，随着一体化PET/MR广泛应用于科研和临床，MRAC技术也在不断发展。由于常规MR序列无法准确获取骨骼信号，相比较于PET/CT的CTAC， MRAC最难解决的问题是如何获取人体骨组织的信息。而在整个人体组织中，由于颅骨是封闭的刚体结构，其衰减系数非常高，对PET成像，尤其是对PET精确定量影响非常明显。目前，一体化PET/MR在头颅的MRAC方法有以下三种： 1 UTE 用UTE（Ultrashort TE）序列进行骨骼扫描，试图获取骨骼信号，用于头颅MRAC。然而，临床和研究证明，UTE存在众多核心缺陷： a) 无法精准获取牙齿和骨皮质信号 b) 不能精确地区分骨骼与其它组织 c) 假骨骼、假空腔、假软组织频发 d) 容易导致组织分割错误 [1] 2 CT-Atalas 将CT模板（CT-Atlas）嵌入MRAC，获取颅骨信息，但模板毕竟只是模板，并不能与每一名受检者精确匹配，尤其是颅骨变异或部分缺如的患者 [2]，在此情况下，颅骨、鼻腔鼻窦空腔等信息识别会出现误差，并非该病人的真实信息。这种方法同样存在缺陷。 3 ZTE 用ZTE（Zero TE）技术采集骨质信号，用于头颅MRAC。 a) 技术特点：ZTE的TE为零，能完全、精准获取牙齿和骨皮质信号 b) 突破性收益：基于ZTE的MRAC，针对每个病人进行特异性扫描，既能精准区分骨骼与其它组织，又是实时快速成像，真正实现精准的头颅MRAC[3,4] 2019年6月15日， GE医疗在北京发布 “全息定量TOF PET/MR with Quantworks” ，推出全身智能精准衰减校正平台Q.MRAC，独家搭载ZTE MRAC技术。为使大家更好认识这一技术的革命性意义，本文将着重解析ZTE原理、特点及临床应用价值。 ZTE成像原理  回波时间（Time echo TE）是指施加射频脉冲到产生回波信号的时间间隔（图1）。临床常用的脉冲序列TE时间一般在2~200 ms之间。然而，在人体组织中，如骨皮质、肌腱、韧带等T2*/T2的时间均比常规序列的TE短，表现为在射频激励后，其横向磁化矢量迅速衰减至零，常规序列在信号采集时已读取不到任何信号，从而在图像上表现为低信号[5]。为了直接显示这些组织的信号，就必须选择更短TE时间的序列来采集。目前，TE时间在2 ms以下的超短TE（Ultrashort TE，UTE）序列[6,7]已经开始进入临床磁共振设备，但是在众多类型的UTE序列中，TE时间最短为50μs，对于牙齿结构及骨皮质而言，在此TE时间范围内信号已衰减大部分[5] 。为了实现对T2值接近为零的人体结构进行MR成像，科学家们发明了零TE（Zero TE，ZTE）序列。 常规脉冲序列的实施通常先施加射频，然后通过射频或梯度场的切换产生信号。和常规序列不同，ZTE采集过程中，先进行梯度场的爬升，而后才施加射频，射频结束后立刻进行信号读取，去除了射频之后的梯度切换，因此实现了TE时间为零的信号采集（图2a）[5,8-13]。 实现ZTE成像需要解决两方面问题： 第一，由于梯度场持续存在，射频激励必须全部激发梯度场作用的所有范围，否则就会引起显著的信号不均、卷绕以及位移。通过使用硬脉冲配合较大的采样带宽可实现扫描范围内的准确激发。 第二，ZTE序列采用快速的放射状K空间填充方式(图2b), 但从射频发射到信号采集会总占有一定的时间，从而造成填充K空间中心数据的丢失。要克服这个问题，首先要求高性能的射频以尽可能地缩短激励时间，其次，快速的系统切换能力，尤其是高速切换的信号接收线圈是ZTE成像的基本要求。最后，要通过周边数据的过采样以及后续算法而重建K空间中心的数据[13]。 硬件水平的不断提高以及信号处理方式不断进步已经使ZTE成像变成了现实。目前，只有GE医疗的MR及一体化PET/MR，能实现ZTE成像。 ZTE序列及图像特点 和常规序列相比，ZTE成像有其独特之处[8-13]。 首先，ZTE是3D采集成像，读出梯度的启动先于射频激发，不再施加选层梯度，从而不进行2D扫描，可完成高质量3D各向同性采集后进行2D重建。 其次，在一个TR时间内信号采集结束以后，读出梯度只需轻微的调整就可以进入到下一个TR时间的信号采集，而不需要剧烈的梯度场切换，这一变化不但实现了“静音”扫描，同时也显著减轻了涡流效应，保证了K空间填充的准确性，也减轻了磁敏感伪影。 再者，ZTE序列的TR时间也较短，因此和常规序列相比，能明显冻结运动相关的伪影。 最后，由于TE时间短，扫描用的线圈甚至周围的衬垫可以在ZTE上显像，这样就可以将线圈的信息纳入PET 的MRAC中，消除线圈对γ光子的影响，实现更精准的MRAC。 在图像特点方面，因TE时间为零，ZTE主要表现为质子密度加权对比，通过改变射频翻转角或磁化准备模块，ZTE也可以实现T1对比。 ZTE成像的临床应用  01. 骨质成像 在骨肌系统中，骨皮质、肌腱、韧带及软骨等都属于短T2*/T2组织，因此ZTE的应用也很广泛[5,8,9,14]。Weiger等[14]尝试采用ZTE序列观察牛骨的骨小梁结构，在7T的成像系统下进行空间分辨率为56 μm 的等体素成像，结果骨小梁结构显示清晰，不受小梁间空气及脂肪磁敏感效应的干扰，和μCT显示结果相当。作者认为，骨小梁结构的显示可帮助观察骨基质的信号变化，进一步认识骨质病变的生理及病理过程；ZTE可对骨质的矿化过程进行定量，比UTE具有更高的信噪比和对比度。 S.B. Cho等[15]利用GE 3T MR进行ZTE颅骨成像，并与颅骨CT扫描进行比较，发现ZTE颅骨成像在诊断效能及图像质量方面，与颅骨CT 扫描非常接近，而且骨皮质的定量方面也与CT一致。图3为一例右侧顶骨骨折的病例，轴位CT显示右侧顶骨骨折，ZTE 翻转图也能明确显示骨折处的骨质不连续，有移位；3D VR图像上，矢状缝和人字缝的显示，二者一致性非常高。  Argentieri等[16]利用GE 3T MR 进行ZTE脊柱成像，用以评估椎间孔狭窄情况，并与CT扫描相比较，发现二者有很好的一致性。图4为同一患者的颈椎矢状面CT图像和ZTE翻转图，二者在椎体及附件的结构显示上高度一致，而且在各个节段的椎间孔及狭窄程度的显示方面也是一致的。   02. 牙科成像 临床牙齿成像方式主要是X线和CT。常规MR可以显示牙齿周围软组织，但却不能显示牙齿本身及牙冠等周围结构，而ZTE对短T2*/T2组织的显示能力吸引了学者们的兴趣。 Hovener等[17]采用快速自旋回波TSE、UTE和ZTE分别对牙齿进行成像，研究发现TSE只能显示软组织成像， 而ZTE不仅可以清晰显示牙本质、牙骨质及牙髓，而且还可以显示牙釉质结构，相较而言UTE则显示不佳。研究得出结论，ZTE不仅能显示牙齿周围软组织，还能显示牙齿的固体成分，因此可以做为降低辐射检查的替代手段。 在下牙槽植牙或拔智齿时，需要确定下颌神经管的位置，以防手术过程中损伤其内走形的下牙槽神经。以往的辅助影像检查以CT为主，但CT的对比不佳并且存在电离辐射。北京大学人民医院Kang等[18]尝试了下牙槽ZTE成像，清楚地显示了下牙槽牙齿及下颌神经管的位置，并可以准确测量牙根距离神经管的位置，作者认为在口腔植牙或拔牙时，ZTE可作为CT的一种替代手段而提供帮助。图5为同一患者的下牙槽的断层CT图像和ZTE 翻转图，二者都可以清晰显示第三磨牙水平的下牙槽牙齿，ZTE图像能清晰显示下颌神经管的位置，及异常牙齿与神经管的位置。   03. 脑血管成像 临床最常用的脑动脉成像为时间飞跃法（Time of Flight, TOF）序列，其成像原理是通过连续施加射频脉冲以饱和静止的背景组织，而新鲜流入的血液则未受到饱和而实现了亮血的效果。然而，TOF-MRA成像也存在一些不足，如流速较慢的血液也可能会被饱和而表现为低信号，此外，血管走形迂曲的部位如颈内动脉虹吸段，因血流的状态由层流变为湍流等复杂形式，也会加速质子失相位而使信号衰减，造成假阳性或是病变程度的夸大。以及，对于动脉瘤术后放置支架的病人，要评价术后动脉瘤是否被栓塞、病灶旁的血管是否会导致狭窄等，TOF-MRA因受磁敏感效应的影响，常常无法显示要观察的结构，所以在术后疗效评价方面往往存在不足。
综上所述 学界认为ZTE既能进行骨骼、牙齿、血管等成像，而且扫描时还能保持静音状态--既保证了良好的成像效果，又能为患者提供舒适的检查环境--ZTE成像具有重要的临床应用价值。 其中，我们需要注意的是，ZTE的骨骼成像所提供的精准骨组织信息，可以针对一体化PET/MR的MRAC中亟待解决的问题提供完美的答案。 全息定量TOF PET/MR智能衰减校正平台Q.MRAC独家搭载ZTE的骨骼成像技术，为实现精准定量打下了坚实基础。 Reference
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