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在磁共振扫描中，3D序列和2D序列的优劣势非常明显——3D序列能够实现任意方位、任意角度的图像重建，但扫描时间较长的问题一直令人困扰，限制了其在临床中的广泛应用。

为了解决这一难题，北京大学第三医院放射科借助联影智能光梭成像技术（ACS），开展了3D膝关节成像序列的优化研究。研究团队成功找到了ACS辅助下的最佳参数组合，实现了既快速又高质量的3D膝关节成像。这一成果已发表于磁共振领域国际权威期刊《European Radiology》，为临床实践提供了重要参考。想直接使用同参数序列？

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技术亮点

北医三院的膝关节3D序列扫描时间仅需160秒，与未使用ACS的序列相比，扫描时间减少了58.33%。这一显著的时间优化主要得益于ACS技术，该技术结合了深度学习网络、并行采集技术、压缩感知和半傅里叶方法，能够在保证图像质量的同时，大幅提升数据采集和处理的效率。与传统的2D序列相比，3D序列结合多平面重建（MPR）进一步优化了扫描流程，节省了超过一半的常规扫描时间。

除了成像速度快，3D序列还能够生成更薄的MPR图像。这些更薄的切片在保持高分辨率的同时，提供了更丰富的细节信息，有助于医生更准确地诊断膝关节病变。软骨损伤是膝关节疾病中的常见问题，北医三院的ACS 3D序列能够更清晰地显示软骨与软骨下骨的边界，帮助医生更好地评估软骨病变的程度和范围。此外，在评估前交叉韧带损伤及其修复术后情况时，医生可根据诊断需求进行薄层、任意方位的重建，从而清晰显示韧带走行，为临床诊断和治疗提供重要依据。

研究结果表明，ACS 3D序列在诊断膝关节损伤方面与传统2D序列具有高度一致性。通过Cohen’s kappa系数评估，诊断一致性达到了0.81至0.94，表明两种成像方法的诊断结果高度吻合。此外，3D序列的诊断准确性同样表现出色，达到了0.83至0.98，尤其在半月板、韧带和软骨损伤的诊断中展现了优异的性能。

通过3D序列，医生可以一次性获取3D和2D图像，无需分别进行2D轴位、冠状位和矢状位的多次扫描。

临床应用

该图展示了2D序列（a1-f1）、ACS 3D序列结合3.5mm MPR（a2-f2）以及ACS 3D序列结合2mm MPR（a3-f3）所获得的图像对比。从图像中可以看出，ACS 3D序列能够生成诊断质量较高的图像，清晰展示了膝关节的解剖结构和病变细节，尤其是在软骨和韧带的显示上表现出色。（a1-3）前交叉韧带撕裂的矢状位图像（白色箭头）；（b1-3）正常髌骨软骨轴位图像（红色箭头）；（c1-3）正常外侧副韧带（蓝色箭头）和内侧半月板（黄色箭头）的冠状位图像；（d1-3）内侧半月板后角撕裂的矢状位图像（橙色箭头）；（e1-3）损伤髌骨软骨的轴位图像（绿色箭头）；（f1-3）股骨外髁骨髓水肿（粉红色箭头）。

相关文献

[1] Ni M, He M, Yang Y, Wen X, Zhao Y, Gao L, Yan R, Xu J, Zhang Y, Chen W, Jiang C, Li Y, Zhao Q, Wu P, Li C, Qu J, Yuan H. Application research of AI-assisted compressed sensing technology in MRI scanning of the knee joint: 3D-MRI perspective. Eur Radiol. 2024 May;34(5):3046-3058.

北京大学第三医院

医院简介

北京大学第三医院（简称“北医三院”）始建于1958年，是国家卫生健康委委管的集医疗、教学、科研和预防保健为一体的现代化综合性三甲医院。2022年3月，北医三院入选全国14家公立医院高质量发展试点医院。在全国三级公立医院绩效考核中，连续五年获得了A++；在2019-2023“中国医院五年总科技量值（ASTEM）排名”中，北医三院综合排名第六。作为多学科特色鲜明、优势明显的三甲综合医院，北医三院脊柱外科为国内最强学科；生殖医学中心治疗方法最全面，规模为国际最大中心之一，中国内陆首例试管婴儿在此诞生；运动医学研究所是新中国成立最早、国内唯一的中国奥委会指定运动员伤病防治中心。

袁慧书

科研工作

承担科技部国家级863项目、科技部国家级985项目、国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目、北京市首都医学发展科研基金等多项科研课题。两次获得教育部科技进步二等奖。

学术兼职

学术兼职中华医学会放射学分会第十四届、十五届委员会常务委员、中华医学会放射学分会第十四届、十五届委员会骨关节学组组长、北京医学会放射学分会第十二届委员会副主任委员、中国医学影像技术研究会第七届、第八届理事会理事、中国医疗保健国际交流促进会放射学分会常务委员、中国老年医学学会放射学分会第一届委员会常务委员、北京医师协会放射影像专科医师分会常务理事、北京市医学影像质量控制和改进中心专家委员、中国医学影像AI产学研用创新联盟常务理、《临床放射学杂志》骨肌栏目主编、《中国医学影像技术杂志》常务编委、《中华放射学杂志》编委、《实用放射学杂志》编委、《磁共振成像杂志》编委。