基于 MRI 伪 CT 序列的无辐射产科骨盆测量替代 CT 的概念验证研究

【字体: 时间:2025年05月20日 来源:European Radiology Experimental 3.8

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  为解决 CT 骨盆测量的辐射问题,研究人员开展 MRI 伪 CT 序列(零回波时间 ZTE 和黑骨 BB)用于产科骨盆测量的研究。发现 ZTE 和 BB 序列测量值与 CT 一致性良好,可作为无辐射替代方案,为孕期骨盆评估提供新方向。

  
在产科领域,准确评估骨盆尺寸对分娩方式的选择至关重要。传统的计算机断层扫描(CT)骨盆测量虽为标准方法,但存在辐射暴露风险,尤其对孕妇和胎儿的潜在影响不容忽视。随着影像技术的发展,无辐射的磁共振成像(MRI)逐渐成为研究热点,但其常规序列在骨与软组织对比度上的不足,限制了其在骨盆测量中的广泛应用。如何在避免辐射的同时,实现与 CT 相当的测量精度,成为亟待解决的问题。

为攻克这一难题,比利时天主教鲁汶大学圣卢克大学医院(Cliniques Universitaires Saint-Luc, Université Catholique de Louvain)的研究团队开展了一项创新性研究。他们聚焦于 MRI 的伪 CT 序列,探索零回波时间(Zero Echo Time, ZTE)和黑骨(Black Bone, BB)序列在产科骨盆测量中的可靠性,以及与 CT 的一致性,相关成果发表在《European Radiology Experimental》。

研究采用回顾性分析,纳入 21 名疑似多发性骨髓瘤的女性患者(平均年龄 66 岁),这些患者均接受了 3-T 全身 MRI(含 ZTE 和 BB 序列)和优化低剂量全身 CT 检查。由 5 名放射科医师测量产科共轭径(Obstetric Conjugate Diameter, OCD)、髂棘间径(Interspinous Diameter, ISD)和中横径(Median Transverse Diameter, MTD),通过组内相关系数(Intraclass Correlation Coefficient, ICC)和可重复性 / 再现性系数评估一致性。

研究主要技术方法包括:

  1. MRI 扫描:使用 3-T 扫描仪采集 ZTE(3D 冠状面,采集时间 2 分 50 秒)和 BB(3D 轴面,采集时间 2 分 16 秒)序列,通过灰度反转使骨结构呈现类似 CT 的白色,增强对比度。
  2. CT 扫描:作为参考标准,采用飞利浦 Vereos 扫描仪进行 PET/CT 中的优化 CT 扫描,参数包括 120 kVp、电流调制和 1 mm 体素重建。
  3. 影像分析:5 名读者(2 名资深儿科放射科医师、3 名住院医师)独立测量 3 项骨盆径线,部分 junior 读者间隔 2 个月重复测量以评估重复性。

结果


1. 组内一致性( Intra-reader Agreement )


无论使用 CT、ZTE 还是 BB 序列,所有测量的 ICC 均≥0.90,显示出良好的重复性。CT 的可重复性系数为 ±0.26 至 ±0.48 cm,ZTE 为 ±0.29 至 ±0.67 cm,BB 为 ±0.30 至 ±0.52 cm。经验较少的读者(如 Reader 4)重复性略低,但仍在临床可接受范围内(参考值 ±0.50 cm)。

2. 组间一致性( Inter-reader Agreement )


不同序列的 ICC 均≥0.88,表明观察者间一致性良好。CT 的再现性系数为 ±0.26 至 ±0.53 cm,ZTE 和 BB 分别为 ±0.41 至 ±0.53 cm 和 ±0.42 至 ±0.58 cm。OCD 和 ISD 的再现性优于 MTD,可能与解剖标志清晰度有关。

3. 技术间一致性( Inter-technique Agreement )


ZTE 和 BB 与 CT 的一致性相似。包含组间变异时,差异范围为 ±0.57 至 ±0.81 cm;仅考虑组内变异时,差异缩小至 ±0.34 至 ±0.47 cm。资深读者(如 Reader 3)的测量差异更小,接近临床可接受的 ±0.5 cm 阈值。

结论与讨论


本研究表明,ZTE 和 BB 伪 CT 序列在产科骨盆测量中具有可靠的重复性和再现性,与 CT 的一致性良好,为无辐射骨盆测量提供了新范式。尽管研究样本为老年骨髓瘤患者(非孕妇群体),且存在样本量较小、未评估胎儿运动伪影等局限性,但其结果为进一步在孕妇中验证奠定了基础。

研究的重要意义在于:

  1. 辐射防护:避免 CT 的电离辐射,尤其适用于孕期评估,减少对胎儿的潜在风险。
  2. 技术创新:ZTE 和 BB 序列通过短回波时间增强骨对比度,克服了常规 MRI 的不足,且扫描时间控制在 3 分钟内,提升了临床可行性。
  3. 临床转化:为无法接受 CT 的患者提供替代方案,推动 MRI 在产科的普及应用。

未来研究需在孕妇群体中验证序列的稳定性,优化扫描协议以适应孕期体位限制,并探索深度学习技术进一步提升影像质量。这项工作为产科影像技术的革新开辟了新路径,有望改变临床实践中对辐射暴露的权衡考量。

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