骨關節金屬植入物MRI偽影抑制技術的臨床應用

龍翔，羅小平，邱國慶

（江西省撫州市第一人民醫院影像科，江西 撫州 344000）

骨折內固定術是指使用鋼板、鋼絲、金屬螺釘等物直接于斷骨內將兩端斷骨連接并固定的手術，該手術可于解剖復位、穩定內固定時避免骨折微動，更利于骨愈合，為臨床治療骨折的主要方式。但仍有部分患者術后發生骨髓炎、內固定松動等遠期并發癥，因此，術后仍需定期復查，甚至需進行金屬植入物治療[1]。金屬植入物具有治療效果顯著、手術簡單方便等特點，且治療后，后期維護成本較低，臨床應用較廣。MRI是一種多序列、多平面的掃描方式，具有良好的軟組織對比效果，是臨床復查的主要方式。但常規MRI 掃描金屬時偽影較大，嚴重影響臨床評估和診斷[2]。短時間反轉恢復（STIR）序列和三點法非對稱回波水脂分離成像（IDEAL）序列偽影抑制術為MRI 兩種掃描方式，在T1W1 和T2W2 加權處理下，可提高成像清晰度。本研究旨在探究MRI 不同偽影抑制技術對骨關節金屬植入物患者磁共振圖像質量的影響，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2018 年4 月至2020 年4 月本院收治的30 例骨關節金屬植入術患者，其中男17 例，女13 例；年齡 30～70 歲，平均（51.26±5.85）歲；疾病類型：腰椎骨折7例，膝關節韌帶重建術10 例，踝關節骨折3 例，頸椎骨折7例，髖關節骨折3 例。所有患者均對本研究知情同意，并自愿簽署知情同意書。本研究已通過醫院倫理委員會審核批準。納入標準：均符合手術指征，且同意手術治療；同意經MRI檢查。排除標準：合并惡性腫瘤；病理性骨疾病；依從性差，無法配合檢查。

1.2 方法 檢查前準備好金屬植入物的具體材料和相關證書，向患者解釋MRI 檢查方式和步驟，得到患者理解和配合，并對患者情況進行詳細評估后，使用購自于美國GM 公司型號為Discovery MR750 3.0T 的MRI 掃描儀對所有患者進行掃描，患者取仰臥位，用專用線圈，設置掃描參數：FOV為24，層面厚度3.0 mm，TR/TE值2181/68，自動重聚焦翻轉角度142°，回波鏈長度14 mm，均進行T1WI 和T2W2 加權處理，對所有患者均進行短時間反轉恢復（short TI inversion recovery，STIR）序列和三點法非對稱回波水脂分離（iterative decomposition of water and fat with echo asymmetric and least-squares estimation，IDEAL）技術序列掃描。掃描結束后，由2位有5年經驗的診斷醫師評價兩種檢查方式的成像質量及偽影面積。

1.3 觀察指標 ①圖像合格率。評價標準[3]：優，結構清晰，組織以及背景間界限清晰；良，結構、背景和組織界限稍微模糊，但不影響診斷；差，圖像結構以及背景和組織界限均模糊。圖像合格率=（優+良）/總例數×100%。②偽影評分及偽影面積。金屬植入物偽影程度對周圍結構診斷影響評分：無偽影計1分；幾乎看不到偽影計2分；可看見偽影，但對診斷質量無影響計3分；中度偽影，會降低診斷質量計4分；嚴重偽影，無法完成診斷計5分。

1.4 統計學方法 采用SPSS 23.0統計軟件進行數據分析，計量資料以“”表示，比較采用t檢驗，計數資料用[n（%）]表示，比較采用χ2檢驗，等級資料采用秩和檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩種方法圖像合格率比較 IDEAL序列掃描圖像合格率（86.67%）高于STIR 序列掃描（63.33%），差異有統計學意義（P＜0.05），見表1。

表1 兩組圖像合格率比較[n（%）]Table 1 Comparison of the image pass rate between two methods[n(%)]

2.2 兩組偽影評分、偽影面積比較 IDEAL 序列掃描的偽影評分、偽影面積均低于STIR序列掃描，差異有統計學意義（P＜0.05），見表2。

表2 兩組偽影評分、偽影面積比較（）Table 2 Comparison of artifact score and artifact area between the two methods()

表2 兩組偽影評分、偽影面積比較（）Table 2 Comparison of artifact score and artifact area between the two methods()

偽影面積（cm2）30.25±5.52 15.68±3.68 12.029 0.000方法STIR序列掃描IDEAL序列掃描t值P值例數30 30偽影評分（分）3.65±1.02 1.01±0.95 10.374 0.000

3 討論

隨著骨關節金屬內固定術技術成熟，其效果逐漸被臨床認可，被廣泛應用于臨床治療中，但無論何種金屬固定物，對人體均屬于異物，術后常會發生內固定松動、內固定物周圍骨質疏松等問題，因此，于骨關節后期康復期間，需借助MRI成像技術判斷具體治療情況。但金屬植入物的導磁性會直接影響MRI成像效果，其周圍可產生一定變形，從而產生偽影，對周圍病變組織產生遮擋，從而影響醫師判斷的準確率，因此，在進行MRI 掃描前，應采用不同序列的圖像處理技術，以降低偽影對圖像圖像清晰度的影響[4-5]。

本研究結果顯示，IDEAL 序列掃描圖像合格率高于STIR序列掃描，IDEAL序列掃描的偽影評分、偽影面積均低于STIR序列掃描，提示進行MRI掃描時，在T1WI和T2W2加權處理下，IDEAL序列掃描的圖像質量更好，偽影評分以及偽影面積更低。分析其原因為，目前STIR 序列是四肢以及脊柱常用的壓脂序列，在每個脈沖序列周期開始時，先對成像層面施加180°射頻脈沖，當其停止后，立刻開啟縱向馳豫過程，后對掃描信號進行讀取，此時讀取的信號部分可能是梯度回波、自旋回波和快速自旋回波，180°射頻脈沖和信號讀取部分的第一個激發脈沖的間隔時間被稱之為反轉時間，也是影響脂肪抑制效果的重要參數，當STIR 序列回波時間長于反轉時間，且反轉時間為0.69 s，即可去除掃描過程中的脂肪信號[6-7]。同時，STIR 序列對磁場不均勻的敏感程度相對于其他壓脂序列敏感度低，但該序列采用的是單次信號采集技術，在采集信號的過程中不能對數據進行有效調整，因此，采集結果可能會受到信噪影響；同時，K空間的編碼數量較少，每次僅為1個，故在掃描金屬植入物時，影像學顯示骨組織和金屬植入物的界限較模糊，偽影面積較大，不利于臨床評估金屬植入物患者術后恢復情況[8]。

IDEAL 序列是一種經改進后的三點式Dixon 水質分離成像技術，是在90°射頻脈沖激勵后，再次進行180°相位回聚射頻脈沖，并于-π、0 以及π 三個時間點采集回波信號，并通過三者間的差值，在獲取圖像時，進行數據調整，可降低信噪對圖片的影響，再次進行相關數據處理分析后，計算出脂肪、水的相位值，從而可分別計算出含水、脂肪的兩組圖像[9]。同時，IDEAL 序列可有效克服磁場引起的脂肪抑制不均勻性，可更加清楚的勾勒出水和脂肪的邊界，同時，僅1次掃描即可獲得脂像、水像、同相位以及反相位圖像。且既往研究[10]顯示，IDEAL序列掃描可克服金屬植入物對掃描質量的影響，故在MRI掃描時，應用IDEAL序列掃描效果更好。

綜上所述，骨關節金屬植入術患者在進行MRI檢查時，在T1WI和T2W2加權處理基礎上，應用IDEAL序列掃描，可提高圖像清晰度，降低偽影對圖像的影響，有利于醫師判斷。