Radiology:利用光谱异质性自适应射频脉冲实现肢体远端3T MRI中的脂肪抑制

在影像学上，各种肌肉骨骼异常表现为T2信号升高，只有在周围组织的脂肪信号消失后才可见。此外，远端肢体MRI中脂肪抑制失败可能被误诊为感染或其他病变，表现为水肿样信号。

化学位移选择性(CHESS)技术是肢体MRI中最常用的脂肪抑制方法之一，它利用脂肪和水之间3.4 ppm的化学位移在数据采集之前完全饱和脂肪信号。用这种方法进行均匀的脂肪抑制需要均匀的B0和B1磁场。

B0扰动可能导致脂肪抑制脉冲丢失部分脂肪信号或无意中抑制水信号。重要的是，在远端肢体MRI中，组织靠近皮肤，由于空气和组织之间10 ppm的敏感性差异，在标称B0场上方和下方可能出现高达5ppm的B0不均匀性。主动B0振荡可能不能完全减轻静场扰动。 B1场的变化导致不完美的脂肪抑制脉冲无法将脂肪的纵向磁化完全倾斜到横向平面。由于远端位置偏离中心，这种情况也可能更频繁地发生在远端肢体，而远端肢体则位于B1不均匀性较高的区域。

最近，发表在Radiology杂志上的一篇文章利用频谱非均质性自适应射频脉冲(SHARP)技术开发了一种用于远端肢体3-T MRI的患者特异性脂肪抑制方法，并将其与CHESS脂肪抑制方法进行了比较。

SHARP使用MRI校准时常规获取的频谱来调整脂肪抑制脉冲的频率范围和时间带宽乘积。在本项前瞻性研究中，通过数值模拟、模拟实验和成像对15名无症状参与者进行了评估，这些参与者使用SHARP、CHESS和参考标准技术进行了踝关节、足部和手部MRI检查。由三位阅读者将MRI扫描的脂肪抑制同质性从1(最好)到3(最差)进行了排名。SHARP的附加值被定义为SHARP高于CHESS的图像比例与CHESS高于SHARP的图像比例之差。采用Friedman、Wilcoxon符号秩和χ2检验比较体内数据。

在数值模拟中，SHARP表现为0%的水抑制和62%-70%的脂肪抑制，而CHESS表现为2%的水抑制和57%的脂肪抑制。模型数据显示，与CHESS(10.7%)相比，Dixon(1.0%)和SHARP(2.4%)的脂肪抑制不均匀性指数更低。15名参与者(平均年龄38.5岁±12.8岁[SD];6名女性参与者)，在参考技术(踝部、足部)中，阅读者对脂肪均匀性的平均排名分别为1.02、1.02、1.03、1.06，高于SHARP组(分别为1.39、1.46、1.50、1.66)(P < 0.001)。在足部的图像中，SHARP的附加值最高(389/1158);33.6%;P < 0.001 vs其他关节)，其次是踝关节(247/971 [25%];P <0.001与两种手位相比)。

图 (A) 47岁无症状女性受试者左脚踝矢状面MRI扫描，使用不同的脂肪抑制技术。在化学位移选择性(CHESS)图像上观察到的脂肪抑制失败的区域，在光谱非均质自适应射频脉冲(SHARP)或Dixon技术中是不可见的。图像显示偶发的胫骨关节隐窝内肿块，后来诊断为色素绒毛结节性滑膜炎(箭头)。(B)使用不同脂肪抑制技术的49岁无症状男性参与者右脚矢状面MRI扫描。CHESS图像显示了大脚趾中脂肪抑制失败的区域(箭头)，SHARP或Dixon技术未观察到该区域

本项研究表明，SHARP对脂肪的抑制作用比CHESS更均匀。

原文出处：

Iman Khodarahmi,William R Walter,Mary Bruno,et al.Fat Suppression in Distal Extremity 3-T MRI Using Spectral Heterogeneity Adaptive Radiofrequency Pulses.DOI:10.1148/radiol.231184