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这几招教你解决踝关节成像中的压脂问题!

 忘仔忘仔 2022-01-01

脂肪作为非常好的天然对比组织,在医学影像成像中扮演着重要的角色。但在MRI成像中常会采用脂肪抑制(压脂)来突出组织间的对比、区分某些特殊的组织成分或减轻某些伪影等。可以说脂肪抑制序列对于每个部位来说都是必不可少的序列。实际扫描获得的脂肪抑制效果及稳定性与摆位、扫描序列、扫描参数、主磁场、线圈等密切相关。踝关节作为最难压脂的部位之一, 在实际的MRI扫描过程中经常会遇到压脂效果较差的情况。

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踝关节作为最难压脂的部位之一, 在实际的MRI扫描过程中由于偏中心和磁敏感效应的影响,经常会遇到压脂效果较差的情况,以跟骨、内外踝区域较为常见,而这种压脂不均匀的信号很容易被误诊为是水肿信号。

那么在踝关节的MRI扫描中,哪些因素会影响脂肪抑制效果及稳定性?又如何去改善?

  • 合理的选取压脂技术

实现压脂的技术有很多,且它们中的部分技术并不是单一的;对于每一种压脂技术都有各自的优缺点,应根据实际的需求合理的选取压脂技术。目前最常用的几种压脂技术:

1.基于组织T1弛豫时间的短时反转脂肪抑制技术,代表:STIR。

2.基于化学位移法的选择性脂肪抑制技术,代表:FatSat/SPIR,WaterExcitation。

3.基于组织T1弛豫时间的短时反转与化学位移法脂肪抑制相结合的技术,代表:SPECIAL/SPAIR。

4.基于*点式的Dixon方法的脂肪抑制技术,自旋回波中的代表:IDEAL/mDixon XD TSE/Dixon_TSE/WFI_FSE。

上述常见的四种压脂技术中FatSat/SPIR对B0场和B1场非常敏感,该序列使用选择性的RF脉冲,虽然对脂肪组织更具针对性的抑制,但对于偏中心、大FOV和有磁敏感效应的区域很难获得理想的压脂效果;SPECIAL/SPAIR只对B0场较敏感,可以获得较FatSat/SPIR更好的压脂效果,但对于一些特殊环境的局部区域还是很难获得理想的压脂效果;

STIR和IDEAL/mDixon XD TSE/Dixon_TSE/WFI_FSE对B0场和B1场均不敏感,对于偏中心、大FOV和有磁敏感效应的区域可获得理想的压脂效果。采用IDEAL/mDixon XD TSE/Dixon_TSE/WFI_FSE可同时获得压脂与不压脂两组图像,但该序列对运动较敏感。

在这几种压脂技术中STIR获得的图像信噪比最差,但其在进行大视野成像时可获得理想的压脂效果,常作为大FOV成像部位(颈部、骨盆等)的首选压脂方法,需要指出的是STIR序列采用的是非选择性的RF脉冲,故STIR不能用于对比增强扫描。

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同一个病例,同样的扫描方式,采用不同的压脂方法获得不同的压脂效果。左图的压脂方法获得较均匀的压脂效果,右图的压脂方法在其外踝区域压脂不均匀。踝关节中这种局部的压脂不均匀主要发生在对磁场均匀性较敏感的FatSat/SPIR和SPAIR压脂技术的序列上。

在实际扫描中选择压脂方法的建议:

优先:IDEAL/mDixon XD TSE/Dixon_TSE/WFI_FSE

其次:SPECIAL/SPAIR

再次:FatSat/SPIR

最后:STIR

但这不是绝对的,应根据实际的情况来选择相应的最优和最稳定的压脂技术方案来解决特定的需求。

当然并不是所有的机型都全具备的上述的几种压脂技术,如近几年新版本的机型才具备IDEAL/mDixon XD TSE/Dixon_TSE/WFI_FSE序列;部分机型SPECIAL/SPAIR仅与部分序列兼容(开放);但对于STIR和FatSat/SPIR压脂序列所有机型均是具备的(近年来的机型中应用的越来越少);如机型未配置*点式的Dixon脂肪抑制技术,在踝关节扫描中大部分医院采用的还是FatSat/SPIR或SPAIR脂肪抑制技术序列。

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如对于金属植入物的被检者使用化学位移法的脂肪抑制技术很难取得理想的压脂效果;对于这种情况可以考虑*点式的Dixon序列或STIR序列扫描。

  • 避免偏中心的扫描

在实际的临床扫描中我们经常强调“三中心”的原则,也就是线圈的中心、主磁场的中心和扫描部位的中心应尽可能的放置于一个中心。要想获得理想的压脂效果,主要在于考虑该压脂技术对图像信噪比的影响和该技术对磁场场不均匀的敏感度。

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遵循“三中心”的原则即可获得更高的信噪比图像,也能保证其磁场均匀度,从而可获得较理想的压脂效果。特别是在采用STIR压脂时,扫描部位应尽可能地靠近主磁场的中心以保证足够的信噪比。

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在使用非专用踝关节线圈,如采用膝关节线圈进行踝关节的扫描时,对于很多个体较大的受检者,其踝关节的中心很难放置于线圈的中心位置,从而很容易导致压脂不均匀的现象发生。

  • 减少磁敏感效应区域

踝关节的跟骨、内外踝区域由于空气、皮下脂肪、骨质、肌腱等组织间的磁化率相差较大很容易形成局部的磁敏感效应区域,在其压脂过程中很难获得理想的压脂效果,在MRI图像上会表现为压脂不均匀的现象。

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踝关节中一些局部的磁敏感效应区域,特别是在内外踝区域(空气/组织),在采用FatSat/SPIR或SPAIR序列扫描时,即使手动添加局部匀场框来改善其磁场的均匀性,也很难获得理想的压脂效果。

虽然对于人体内部局部的磁敏感效应区域导致的压脂不理想很难通过摆位策略来改善其压脂效果,但对于人体外部的磁敏感效应区域导致的压脂不理想是可以通过合理的摆位及相应的处理来改善的。

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在踝关节扫描摆位时可采用相应的填充物(米袋、海绵垫等)填充于跟骨、内外踝与线圈的空隙间,排挤出空气,人为的减少其磁敏感效应的区域,从而可有效的改善其特定区域的压脂效果。

这种在摆位时使用填充物来改善相应压脂效果的方法还常被用于颈部、乳腺、四肢关节、臂丛等部位的扫描中。

  • 选择合适的扫描线圈

压脂效果不仅与磁场和扫描参数相关,还与扫描线圈密切相关,踝关节扫描时采用的线圈类型对于压脂效果至关重要。

专用线圈具有与扫描部位贴合度好,利于操作摆位,获得图像均匀度好,不易产生伪影等特点,但其成本较高。

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使用专用的踝关节线圈扫描可获得均匀度好的图像,且压脂效果也较稳定,不易产生伪影等,但需要单独的配置,其成本较高。

使用非专用的其它线圈扫描虽然投入的成本较低,但其对操作者要求较高,需根据个人经验摆位操作,且图像的均匀性较差、易产生伪影等。

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如在使用多通道的头颈联合线圈扫描踝关节时,其线圈的容积较大不能更好的贴合于踝关节,同样的扫描参数,扫描所获得图像信噪比较差,且图像质量稳定性较差。

可通过优化参数和使用填充物填充来改善其图像质量。

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如没有配置专用的踝关节线圈,可供扫描踝关节的线圈众多,使用多通道的头/头颈联合线圈、膝关节线圈、柔性线圈居多。没有完美的线圈,只有合适的线圈。在选择线圈的时应尽量选取的线圈形状与踝关节的形态结构相似及贴合性较好的线圈。

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多通道的肩关节线圈改变放置方向后刚好呈“L”形形状,其与踝关节的形态结构相似且贴合性较好,是扫描踝关节的不错选择。图△,采用肩关节线圈扫描获得压脂效果较好的踝关节图像。

上述的几项改善压脂的措施不仅仅适用于踝关节的扫描,也适用于其它部位的扫描。同时,获得理想压脂效果并不仅仅局限于上述的几项措施,如对于一些机型还可以手动调整B0或B1场的匀场模式来改善其压脂效果等。没有一种压脂方法是完美的,选择何种压脂方法应根据实际的情况做出相应的选择。

附录及参考文献:
*点式:有单点式、两点式和三点式。
B0:主磁场;B1:射频场。
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