INVEST RADIO：超高场7T磁共振成像中的金属去伪影技术

骨科手术通常需要植入金属硬件，例如治疗骨折的开放复位和内固定（ORIF）、关节置换手术或使用缝合锚来重新插入撕裂的肌腱。一般来说，传统的x线片是评估骨科病人术后的主要方式；然而，进一步的诊断包括计算机断层扫描和/或磁共振成像（MRI）。

在MRI中与金属有关的伪影主要是由金属硬件和周围软组织之间的磁敏感差异造成的局部磁场不均匀所引起的，伪影的严重程度主要取决于植入物的特性（材料类型、大小、形状等）、MRI硬件，特别是主磁场的强度和MRI序列参数。在过去的几十年里，关于金属伪影减少序列（MARS）已经取得了重大改进，这使得使用MR评估假体周围组织的术后情况成为可能。

与1.5T相比，3T时的磁敏感性引起的磁场不均匀性增加了一倍，因此在超高场7T MRI中甚至更加明显。然而，已经证明3T MRI的MARS技术可以获得与1.5T MRI类似的去伪影减效果。与CT相比，MRI中与金属有关的伪影在植入物附近最为严重；因此，离金属植入物较远的解剖结构可以在较少甚至没有限制的情况下进行成像。因此，如果感兴趣的区域不在金属植入物附近，即使在超高场7-T MRI下扫描也是合理的。到目前为止，还没有研究在超高场7-T MRI下验证MARS技术的可行性。

近日，发表在INVEST RADIO杂志的一项研究探讨了在7-T MRI下减少金属伪影的基本和先进成像技术的可行性和有效性，为该类患者治疗后的准确评估提供了新的影像学检查选择。

本项研究对由脊柱椎弓根螺钉（模型1）和椎间架（模型2）组成的钛合金模型进行了7T磁共振成像，其中心是一个嵌入在去离子水-钆（0.1mmol/L）溶液中的长方形LEGO框架。采集了以下涡轮自旋回波序列。

1. 非优化标准序列；
2. 优化，即增加接收带宽序列（oBW）；
3. VAT；
4. oBW和增VAT组合（oBW-VAT）；
5. SEMAC。

两位受过训练的肌肉骨骼放射学家独立评估了有关种植入体周围信号空洞和几何失真（a，角度测量和b，是否存在圆形形状损失）的图像。统计学包括Friedman检验和Cochran Q检验，并对多重比较进行Bonferroni校正。P值<0.05被认为代表统计学意义。 

所有减少金属伪影的技术都减少了种植体周围的信号空洞以及几何变形，其中oBW-VAT和SEMAC的效果最高。与非优化序列相比，oBW-VAT和SEMAC产生的植入体周围信号变形明显较小（均P≤0.008），失真角明显较小（P≤0.001）。只有SEMAC能明显减少植入体周围框架的圆形失真（P≤0.006）。值得注意的是，增加SEMAC序列中的切片编码步数并没有导致金属伪影的明显改善（所有P≥0.257）。 

 
图 模型1（螺钉）的7-T MRI的几何失真：圆形失真。图为用STA、oBW、VAT（100% VAT）、oBW-VAT和SEMAC获得的T1加权冠状图像。上行的图像代表了下行蓝色虚线矩形所表示的放大区域。箭头指向植入体周围圆形扭曲的区域，在STA和VAT中最为突出，在oBW中程度较轻。oBW-VAT和SEMAC的圆形形状被完全保留下来

本研究证明了在超高场7-T核磁共振成像中减少金属伪影的可行性和有效性。然而，只有使用增加接收带宽、和VAT以及SEMAC的组合情况下才能显著减少所有数据集的伪影大小和几何失真。与低场强相比，基本技术（即增加接收带宽）在超高场MRI中没有产生一致的明显的金属伪影减少效果。

原文出处：

Christoph Germann,Anna L Falkowski,Constantin von Deuster,et al.Basic and Advanced Metal-Artifact Reduction Techniques at Ultra-High Field 7-T Magnetic Resonance Imaging-Phantom Study Investigating Feasibility and Efficacy.DOI:10.1097/RLI.0000000000000850.