改良PI-RADS标准T2加权序列实现前列腺MRI图像质量提升与扫描时间缩短的双重突破

本研究针对前列腺成像报告和数据系统(PI-RADS)v2.1指南中T2加权成像(T2WI)序列在临床实践中难以兼顾高分辨率与短扫描时间的难题，通过创新性地调整频率与相位采样参数，开发出具有等效像素面积但更各向同性的改良序列(PRT2-Mod)。研究团队在62例前列腺MRI受试者中证实，该方案使扫描时间中位数减少23%（54秒），同时显著提升诊断质量评分(DQ)、PI-QUALv2标准符合率及放射科医师偏好度（p≤0.037）。这一突破为优化前列腺癌MRI检查流程提供了新范式，有望减少因图像质量不佳导致的重复扫描。

　　

前列腺癌作为男性高发恶性肿瘤，其早期精准诊断高度依赖多参数磁共振成像(mpMRI)。然而现行前列腺成像报告和数据系统(PI-RADS)v2.1指南中，要求T2加权成像(T2WI)必须达到0.40 mm（频率）×0.70 mm（相位）的非各向同性分辨率标准，这一严苛要求导致临床实践中面临双重困境：要么延长扫描时间导致运动伪影增加，要么提高带宽牺牲信噪比(SNR)。更棘手的是，多中心研究显示该标准依从率仅15-33%，且符合标准的图像未必保证诊断质量。这种技术标准与临床实践间的鸿沟，呼唤更智能的解决方案。

Mayo Clinic的研究团队独辟蹊径，提出"等效像素面积"的创新理念——在保持0.28 mm²像素总面积前提下，将分辨率调整为更均衡的0.50 mm×0.57 mm。这种PRT2-Mod序列通过降低频率采样点数（400→320）实现带宽减半（±64 kHz→±32 kHz），利用SNR提升空间取消信号平均（2次→1次），同时增加相位编码（230→280）补偿分辨率。研究采用前瞻性队列设计，在62例疑似/确诊前列腺癌患者中头对头比较PRT2-Adh与PRT2-Mod序列，通过四名资深放射科医师盲法评估，结合PI-QUALv2标准化评分体系，系统验证了改良方案的优势。论文发表于放射学顶级期刊《European Radiology Experimental》。

关键技术方法包括：1）基于3T MRI扫描仪(Premier, GE Healthcare)开发双序列对比方案；2）采用盆腔体模验证SNR与分辨率特性；3）62例连续入组患者（48-83岁）的配对扫描，包含治疗初治(54例)与治疗后(8例)亚组；4）四名≥10年经验的放射科医师盲法评估，采用DQ四级评分与PI-QUALv2三要素评分；5）深度学习重建("Medium"级别)统一应用于所有图像。

【Phantom measurements】
体模实验证实PRT2-Mod与PRT2-Adh的SNR比值1.04±0.06（无统计学差异），分辨率测试显示前者在相位方向（0.57 mm vs 0.70 mm）更优，验证了技术设计的合理性。

【Demographics and scan time summary】
临床数据显示：PRT2-Mod使中位扫描时间从3分55秒降至3分01秒（节省54秒），时间节省与切片数呈线性相关（1.5秒/片）。体重适应性FOV策略（16/18/20 cm）保障了不同体型患者的图像质量。

【DQ scores】
诊断质量评估呈现显著优势：PRT2-Mod的DQ评分中位数提升0.25分（p<0.037），Krippendorf α=0.64显示评估一致性良好。性能曲线显示在DQ≥0.5区间改良序列始终领先，尤其在临界诊断病例（DQ=1.5）中，11/13例仅PRT2-Mod达到诊断要求。

【PI-QUAL-v2 scores and reader preference】
PI-QUALv2评估进一步佐证：虽然两组SNR评分相当（p=0.13），但PRT2-Mod在解剖边界勾画（p=0.024）和伪影控制（p=0.011）方面显著更优。放射科医师偏好度评估呈现压倒性优势（40/62例偏好改良序列，p<0.001）。

这项研究突破了PI-RADS标准机械执行的思维定式，提出"分辨率面积等效"的创新范式。其核心价值在于：技术层面，通过带宽与平均次数的智能平衡，实现扫描效率23%的提升；临床层面，更各向同性的分辨率（0.50 mm×0.57 mm）配合缩短的扫描时间，有效抑制了运动伪影——这正是13%临界质量图像改善的关键。值得注意的是，该方案完美兼容现有PI-RADSv2.1的其他要求（如3 mm层厚、深度学习重建等），且通过体重适应性FOV设计保障了不同体型患者的适用性。未来，这种"更智能而非更严苛"的技术优化思路，或可推广至DWI、DCE等其他前列腺MRI序列，为多参数成像的整体效率提升提供新路径。