膝关节ACS 3D快速成像方案

北医三院联合联影智能实现高效高质量膝关节MRI成像

在磁共振扫描中，3D序列虽具备可任意方位重建图像的优势，但扫描时间长的问题长期制约其临床应用。为突破这一瓶颈，北京大学第三医院放射科依托联影智能光梭成像技术（ACS），开展3D膝关节成像序列优化研究，成功实现快速且高质量的成像效果。相关成果已发表于国际权威期刊《European Radiology》，为临床提供了重要参考。

技术亮点

1. 扫描效率显著提升
采用ACS技术后，膝关节3D序列扫描时间缩短至仅160秒，较未使用ACS的序列减少58.33%。该技术融合深度学习网络、并行采集、压缩感知与半傅里叶方法，在保障图像质量的同时大幅提升数据采集与处理效率。相比传统2D序列，结合多平面重建（MPR）的3D序列可节省超50%的常规扫描时间。

2. 支持任意方向薄层重建
ACS 3D序列可生成更薄切片的MPR图像，在保持高分辨率的同时提供更丰富的解剖细节。尤其在软骨与软骨下骨边界显示方面表现优异，有助于精准评估软骨病变程度。对于前交叉韧带损伤及术后复查，医生可根据需求进行任意方位、薄层重建，清晰呈现韧带走行，助力诊断与治疗决策。

3. 诊断一致性高
研究显示，ACS 3D序列在膝关节损伤诊断中与传统2D序列具有高度一致性，Cohen’s kappa系数达0.81–0.94，表明两者诊断结果高度吻合。诊断准确性为0.83–0.98，在半月板、韧带及软骨损伤识别方面表现突出。

4. 扫描流程优化
通过一次3D扫描即可获取三维数据，并据此重建出各标准断面的2D图像，避免了传统模式下对轴位、冠状位、矢状位的多次独立扫描，简化流程，提高检查效率。

临床应用

图像对比显示：2D序列（a1-f1）、ACS 3D序列+3.5mm MPR（a2-f2）与ACS 3D序列+2mm MPR（a3-f3）均能清晰展示膝关节结构及病变。其中，ACS 3D序列在软骨和韧带显影上更具优势，满足临床诊断需求。（a1-3）前交叉韧带撕裂；（b1-3）髌骨软骨状态；（c1-3）外侧副韧带与内侧半月板；（d1-3）内侧半月板后角撕裂；（e1-3）髌骨软骨损伤；（f1-3）股骨外髁骨髓水肿。

相关文献

[1] Ni M, He M, Yang Y, et al. 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.

北京大学第三医院始建于1958年，是国家卫生健康委直属的集医疗、教学、科研和预防保健为一体的综合性三甲医院。连续五年在全国三级公立医院绩效考核中获评A++，2019–2023年“中国医院五年总科技量值（ASTEM）”排名第六。其脊柱外科实力国内领先，生殖医学中心为中国内地首例试管婴儿诞生地，运动医学研究所为唯一中国奥委会指定运动员伤病防治中心。

科研工作
主持科技部863计划、985项目、国家重点研发计划、国家自然科学基金等多项国家级课题，两次获教育部科技进步二等奖。

学术兼职
中华医学会放射学分会常务委员兼骨关节学组组长，北京医学会放射学分会副主任委员，中国医学影像技术研究会理事，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专家委员，中国医学影像AI产学研用创新联盟常务理事，《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》《实用放射学杂志》《磁共振成像杂志》编委。