优选膝关节压缩感知三维体素各向同性快速自旋回波采集序列成像加速系数

赵红亮，唐小力，王亚魁，王立学，郑卓肇

(清华大学临床医学院 清华大学附属北京清华长庚医院放射科，北京 102218)

随着MR技术的进步，三维快速自旋回波(three dimension fast spin echo, 3D FSE)序列成像已具备用于临床膝关节检查的潜力[1]，相比常规多方位2D FSE序列具有信噪比高、部分容积效应小、可任意平面重建且容积定量更准确等优势。临床研究[2-5]结果显示，3D FSE序列成像诊断膝关节疾病的能力不低于常规2D FSE序列图像，但扫描时间过长。缩短3D FSE序列扫描时间的常用方法包括非等体素成像、增大体素、增加回波链长及并行采集等，但均可能降低图像质量。压缩感知(compressed sensing， CS)是一种全新的信号采集和重建方法，可在明显缩短扫描时间的同时保持较好图像质量[6-9]，3D FSE序列联合CS是发展方向。本研究探讨3D体素各向同性快速自旋回波采集(volume isotropic turbo spin-echo acquisition, VISTA)中等权重膝关节MRI时CS加速系数的最优选择。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2020年5月—6月于北京清华长庚医院纳入9名健康志愿者，男6名，女3名，年龄21～33岁，平均(26.3±3.9)岁；既往无膝关节创伤病史及手术史，无膝关节症状，无下肢畸形和先天异常；检查前均签署知情同意书。本研究方案经院伦理委员会批准，批准文号：20273-0-01。

1.2 仪器与方法 采用Philips Ingenia CX 3.0T MR仪，8通道相控阵膝关节线圈，行左膝关节CS 3D VISTA序列标准矢状位扫描，TR/TE 1 100 ms/40 ms，FOV 160 mm×160 mm，层厚0.7 mm，层间距-0.3 mm，采集体素0.7 mm×0.7 mm×0.7 mm，重建体素0.4 mm×0.4 mm×0.4 mm，回波链长度16，脂肪抑制采用频率选择反转恢复(spectral attenuated inversion recovery, SPAIR)技术，CS加速系数分别取4、6、8、10、12，对应扫描时间分别为9 min 9 s、6 min 7 s、4 min 36 s、3 min 42 s、3 min 5 s，选择系统默认CS降噪强度。于其后1周内再行左膝MR扫描，3D VISTA序列及参数同上，CS加速系数仅选择8。……