3.0T磁共振腹部线圈在双膝关节扫描中的应用探讨

王欧成，张刘璐，赵 琪，刘 勇(通讯作者)

（西南医科大学附属中医医院MRI室 四川 泸州 646000）

磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）检查具有无辐射多参数成像、软组织分辨率高、任意层面成像等优势，在膝关节韧带、半月板、软组织检查中具有显著的优势，近年来已日益成为临床检查和诊断的必要手段，广泛的应用于临床。但是，由于MRI检查成像速度慢，扫描时间长，运动伪影多等不足制约着临床的应用[1]，其中缩短MRI检查时间，保证图像质量是国内外MRI专家研究的一个方向。随着人口老龄化的增长，膝关节各种疾病的发病率、患病率逐年增加，比如：关节退变、创伤、感染、畸形等。膝关节除了X线及CT检查外，MRI也是主要的检查方法之一，临床上需要进行磁共振双膝关节扫描的患者人数也逐年增加。但由于传统的膝关节专用线圈扫描视野较小，一次只能完成单侧膝关节的扫描，不适于较大视野部位的扫描[2]，限制了双膝关节的同时MRI检查的应用。如果进行双膝关节扫描，就需要扫描完一次后，将线圈放置另一侧膝关节，再重新定位扫描，完成两侧膝关节扫描时间约为18～25分钟。为获得较大扫描野和较短的扫描时间，采用腹部线圈一站式完成双膝关节扫描，扫描时间约为8～15分钟。本研究将腹部线圈应用于双膝关节同时扫描，较大缩短了检查、摆放体位时间，同时获得了大视野的高质量图像，减少了扫描过程中因时间过长人为的运动伪影，提高病患检查量对临床有着实际的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

搜集我院2017年1月至2017年12月因双膝关节疾病经临床下医嘱做双膝关节患者共80例，男48例，女32例，年龄48岁～71岁，中位年龄63岁左右。临床表现主要为双膝疼痛、肿胀、活动困难。纳入标准：无金属植入物；配合度好；无MRI禁忌症者。

表1 腹部线圈双膝扫描序列参数

表2 膝关节专用线圈单膝扫描序列

1.2 设备与参数

采用Siemens Skyra3.0T超导磁共振成像系统，80例患者均采用腹部相控阵6通道线圈及膝关节专用线圈扫描。摆放体位：患者均为仰卧位，足先进。应用线圈及定位：腹部相控阵线圈时把双膝放入线圈中心内同时定位于双膝关节髌骨下缘进行扫描。膝关节专用线圈时把单膝放入线圈内定位于髌骨下缘扫描完后再进行另一侧膝关节定位扫描。扫描范围包含双膝关节各骨、韧带、半月板及软组织等，腹部双侧扫描参数详情见表1，膝关节专用线圈单侧扫描参数见表2。扫描方位为常规3方位扫描（横断位、冠状位、矢状位）。扫描视野根据患者双膝关节的大小及病变范围而定。

1.3 图像分析

在膝关节病变的影像诊断中，X线摄片仅能显示骨性结构的改变，软骨等结构显示还需要依靠其他影像技术，尤其是MRI能确定软骨损伤的性质及范围。MRI检查已成为重要检查手段之一[3]。我科由两名主治医师对腹部表面线圈扫描的双膝关节图像表现采用主观评价双盲法进行分析并达成一致，评价标准见表3、表4。用同样的序列不同线圈对双膝关节图像的评估发现：图像质量均能达到诊断需求，但使用腹部表面线圈扫描则视野更广，时间能减少一倍左右，压脂序列压脂程度均匀，各序列对正常解剖部位与病变解剖部位均能良好的显示和对比。

表3 腹部线圈评判标准（例）

表4 膝关节线圈评判标准（例）

2 结果

所有受检查者均获得满意的双膝关节MR图像，其中有62例病人骨质、肌肉、韧带、半月板均显示良好与膝关节专用线圈无明显差异，有12例半月板显示比膝关节专用线圈显示欠佳，有6例外侧副韧带比膝关节专用线圈显示欠佳，均不影响诊断。

使用腹部表面线圈，可同时获得双侧膝关节的信息并减少扫描时间，有效的解决因时间过长产生的运动伪影，提高工作效率，见表5。T2W/medic序列图像上，能够非常清楚地显示关节软骨、韧带及半月板结构。用腹部表面线圈扫描双膝的方法，每位患者至少可节约8～15分钟，我院全年约有360例双膝关节扫描患者，全年至少可节约2880分钟，以有效的缓解磁共振候检时间长的问题。

表5 两组线圈扫描时间比较（±s，min）

表5 两组线圈扫描时间比较（±s，min）

两组线圈扫描时间（min）χ2 P腹部线圈一站式 膝关节专用线圈（n=80）11.92±0.023 18.73±0.019 13.556 ＜0.01（n=80）

表6 两组线圈图像质量的主观评分（±s，分）

表6 两组线圈图像质量的主观评分（±s，分）

图像质量评分 腹部线圈一站式（n=80）膝关节专用线圈（n=80） P医师1 3.25±0.53 3.43±0.86 ＞0.01医师2 3.13±0.76 3.28±0.89 ＞0.01

3 讨论

双膝关节是人体滑膜最多，关节面最大和结构最复杂的关节[4]，在日常生活中有着不可或缺的地位，由于随着年龄的增长，活动频繁或剧烈，容易发生疲劳损伤，故双膝关节疾病是常见病、多发病。青少年的运动过度导致半月板损伤等外伤、中老年人关节的退变导致退行性变、骨性关节炎以及滑膜病变等疾病均常有发生，而磁共振检查能明确诊断这些疾病[5]，所以磁共振在膝关节检查诊断中的应用价值极高，X线及CT扫描对骨结构显示较好，但对周围软组织、肌腱及半月板等组织显示较差，MRI却在骨质、半月板、肌腱及周围软组织均有较好的显示作用，与X线、CT互补并且不可替代[6]。

随着膝关节患病人数的增加，磁共振双膝关节的检查对临床又有着重要的意义，所以改进扫描方法，缩短MRI检查时间有着必要意义。国内外学者普遍通过优化扫描参数或研发新的扫描序列来实现缩短MRI检查时间。现代高场磁共振设备多采用梯度回波、平面回波成像等序列以提高扫描速度。如腹部高分辨快速扫描中所使用的VIBE、THRIVE等序列，可以在10s钟内对肝脏进行快速扫描。但目前较多的快速扫描序列都是应用于增强扫描，常规扫描序列中并没有快速扫描序列。其中线圈是MRI的一个重要组成部分，用以接受特定组织进行MRI扫描。如头颅、腹部扫描，需要使用头颅与腹部的专用线圈。而目前所用的四肢关节专用检查线圈通常是选购线圈，价格昂贵。膝关节MR扫描也有专用的膝关节线圈，通常需要选购，对肌肉、肌腱、软骨及半月板损伤显示很好，且可多方位、多参数成像[7]。但由于其扫描范围较小，一次只能完成单侧膝关节扫描；如果进行双膝关节扫描时间大约需要18～25分钟。而腹部线圈通常随机器设备配置的，并且腹部线圈包括组织范围大，视野广，通道数多，适当优化调整扫描参数，将腹部线圈用于一次性同时完成双膝关节扫描，检查总时间约10～15分钟，并且图像质量能够达到膝关节专用线圈的效果[8]。如果用此方法扫描，每位患者至少可以节约8～15分钟，较大程度上缩短了扫描时间，能够更好的减少病人在机房内的检查时间，避免了患者因时间过长产生的自主运动伪影。节约的时间可以用于其他患者的检查，以缓解磁共振检查的候检时间长的问题。检查时间的缩短一次性扫描得出双膝关节的图像，可给诊断医师带来更多的信息，对双侧膝关节病变的对比观察，作出准确的诊断意见。

综上所述，运用腹部线圈进行双膝关节MR检查，图像质量好，既能符合诊断需要，又能减少扫描时间。对双膝关节疾病的检出率及工作效率都带来了极大的价值，可以作为临床常规检查项目开展应用。